(57)【要約】【課題】液体噴射装置において、噴射口の移動速度に応じた切開等の能力の変更を好適に行うこと。【解決手段】液体室と、前記液体室内に設けられ気泡を発生させる気泡発生部と、を具備する液体噴射機構と、前記液体噴射機構の移動速度に応じて、前記気泡発生部を駆動する駆動信号を変更する制御部と、を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体室と、前記液体室内に設けられ気泡を発生させる気泡発生部と、を具備する液体噴射機構と、
前記液体噴射機構の移動速度に応じて、前記気泡発生部を駆動する駆動信号を変更する制御部と、
を備える液体噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体噴射装置であって、
前記気泡発生部は、前記駆動信号の電圧、電流、電力、デューティの内の少なくとも１つに応じて単位時間に発生する気泡の体積を調整可能であり、
前記制御部は、前記移動速度が第１の速度の場合は前記駆動信号を第１の状態に設定し、前記移動速度が前記第１の速度よりも速い第２の速度の場合は前記駆動信号の電圧を前記第１の状態よりも前記発生する気泡の体積が大きな第２の状態に設定する
液体噴射装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記移動速度に応じて、前記駆動信号の周波数を変更する
請求項２に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
請求項３に記載の液体噴射装置であって、
前記制御部は、前記電圧が前記第１の状態または第２の状態の場合、前記駆動信号の周波数を第１の周波数に設定し、前記駆動信号が前記第２の状態よりも前記発生する気泡の体積が大きな第３の状態の場合、前記駆動信号の周波数を前記第１の周波数よりも高い第２の周波数に設定する
液体噴射装置。
【請求項５】
請求項４に記載の液体噴射装置であって、
前記制御部は、前記移動速度が前記第２の速度よりも速い第３の速度の場合、前記駆動信号を前記第３の状態に、前記駆動信号の周波数を前記第２の周波数に設定し、前記第３の速度よりも速い第４の速度の場合、前記駆動信号を前記第３の状態に、前記駆動信号の周波数を前記第２の周波数よりも高い第３の周波数に設定する
液体噴射装置。
【請求項６】
請求項２から請求項５までの何れか一項に記載の液体噴射装置であって、
前記制御部によって設定された流量で、前記液体室に液体を供給する液体供給部を備え、
前記制御部は、前記移動速度が前記第１の速度の場合、前記流量を第１の流量に設定し、前記移動速度が前記第２の速度の場合は、前記流量を前記第１の流量よりも多い第２の流量に設定する
液体噴射装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記移動速度に応じて、前記駆動信号の前記状態と前記周波数とを変更する
請求項１から請求項６までの何れか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までの何れか一項に記載の液体噴射装置を用いた医療機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体の噴射に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療機器として用いられる液体噴射装置において、噴射口の加速度を測定し、その加速度に基づき液体噴射のモードを選択する手法が知られている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１４３３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記先行技術は、噴射口の移動速度によって噴射モードを切り替えることで、操作者の意図に沿った切開または切除能力を発揮させる優れたものである。発明者等は、この技術を更に改良して、噴射口の移動速度に応じた切開等の能力の変更を好適に行う方法を見出した。この他、装置の小型化や、低コスト化、省資源化、製造の容易化、使い勝手の向上等が望まれていた。発明者等は、こうした課題についても解決を試みた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題の少なくとも１つを解決するためのものであり、以下の形態として実現できる。
【０００６】
（１）本発明の一形態によれば、液体噴射装置が提供される。この液体噴射装置は、液体室と、前記液体室内に設けられ気泡を発生させる気泡発生部と、を具備する液体噴射機構と、前記液体噴射機構の移動速度に応じて、前記気泡発生部を駆動する駆動信号を変更する制御部と、を備える。この形態によれば、移動速度に応じて駆動信号を変更するので、移動速度に応じて気泡発生部の状態を調整できるようになり、ひいては切除深さを安定させることができる。
【０００７】
（２）上記形態において、気泡発生部は、前記駆動信号の電圧、電流、電力、デューティの内の少なくとも１つに応じて単位時間に発生する気泡の体積を調整可能として良い。この場合、前記制御部は、前記移動速度が第１の速度の場合は前記駆動信号を第１の状態に設定し、前記移動速度が前記第１の速度よりも速い第２の速度の場合は前記駆動信号の電圧を前記第１の状態よりも前記発生する気泡の体積が大きな第２の状態に設定して良い。この形態によれば、単位時間当たりに発生する気泡の体積を容易に制御できる。単位時間当たりに発生する気泡の体積を増大することは、比較的容易だからである。
【０００８】
（３）上記形態において、前記制御部は、前記移動速度に応じて、前記駆動信号の周波数を変更してよい。この形態によれば、電圧、電流、電力、デューティの変更以外の手法で、単位時間当たりに発生する気泡の体積を調整できる。
【０００９】
（４）上記形態において、前記制御部は、前記電圧が前記第１の状態または第２の状態の場合、前記駆動信号の周波数を第１の周波数に設定し、前記駆動信号が前記第２の状態よりも前記発生する気泡の体積が大きな第３の状態の場合、前記駆動信号の周波数を前記第１の周波数よりも高い第２の周波数に設定してよい。この形態によれば、電圧が第１及び第２の電圧の場合は、駆動信号の周波数を変化させずに電圧の変更によって出力を制御するので、第１及び第２の電圧の値を決定しやすくなる。
【００１０】
（５）上記形態において、前記制御部は、前記移動速度が前記第２の速度よりも速い第３の速度の場合、前記駆動信号を前記第３の状態に、前記駆動信号の周波数を前記第２の周波数に設定し、前記第３の速度よりも速い第４の速度の場合、前記駆動信号を前記第３の状態に、前記駆動信号の周波数を前記第２の周波数よりも高い第３の周波数に設定してよい。この形態によれば、移動速度が第３及び第４の速度の場合、駆動信号の電圧を変化させずに周波数の変更によって出力を制御するので、第２及び第３の周波数の値を決定しやすくなる。
【００１１】
（６）上記形態において、前記制御部によって設定された流量で、前記液体室に液体を供給する液体供給部を備え；前記制御部は、前記移動速度が前記第１の速度の場合、前記流量を第１の流量に設定し、前記移動速度が前記第２の速度の場合は、前記流量を前記第１の流量よりも多い第２の流量に設定する。この形態によれば、供給される流量を適切に設定できる。
【００１２】
（７）上記形態において、前記制御部は、前記移動速度に応じて、前記駆動信号の前記状態と前記周波数とを変更してよい。この形態によれば、気泡発生部による気泡の発生を、駆動信号の状態と周波数とによって変更できる。
【００１３】
本発明は、上記以外の種々の形態でも実現できる。例えば、液体噴射方法、医療機器、手術方法、これらの方法を実現するためのプログラム、これらのプログラムを記憶した記憶媒体等の形態で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態の液体噴射装置の構成図。
【図２】同じく第１実施形態の液体噴射機構の内部を示す断面図。
【図３】駆動信号の波形を示すグラフ。
【図４】第１実施形態の噴射処理を示すフローチャート。
【図５】駆動電圧および駆動周波数と移動速度との関係を示すグラフ。
【図６】駆動周波数と駆動電圧との関係を示すグラフ。
【図７】第２実施形態の噴射処理を示すフローチャート。
【図８】第３実施形態の液体噴射装置の構成図。
【図９】第３実施形態の液体噴射機構の内部を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
Ａ．第１実施形態：
本発明の実施形態について説明する。図１は、第１実施形態としての液体噴射装置１０の構成を示す。液体噴射装置１０は、医療機関において利用される医療機器であり、患部に対して液体を噴射することによって、患部を切開または切除する機能を有する。
【００１６】
液体噴射装置１０は、液体噴射機構２０と、液体供給機構５０と、制御部７０と、コントローラー７７と、液体容器８０とを備えている。液体供給機構５０及び液体容器８０は、接続チューブ５１によって互いに接続されている。液体供給機構５０及び液体噴射機構２０は、液体供給流路５２によって互いに接続されている。接続チューブ５１及び液体供給流路５２は、樹脂によって形成されている。接続チューブ５１及び液体供給流路５２は、樹脂以外（例えば金属）の材料によって形成されてもよい。
【００１７】
液体容器８０は、生理食塩水を貯留する。生理食塩水に代えて、純水や薬液であってもよい。液体供給機構５０は、内蔵するポンプの駆動によって、接続チューブ５１を介して液体容器８０から吸引した液体を、液体供給流路５２を介して液体噴射機構２０に供給する。
【００１８】
液体噴射機構２０は、液体噴射装置１０の使用者が手に持って操作する器具である。使用者は、液体噴射機構２０から間欠的に噴射される液体を患部に当てることによって、患部の切開または切除を行う。
【００１９】
制御部７０は、制御ケーブル７１を介して液体供給機構５０を制御することによって、液体噴射機構２０に供給される液体の流量（以下「供給流量」という）を制御する。制御部７０には、フットスイッチ７５が接続されている。使用者がフットスイッチ７５をオンにすると、制御部７０は、液体供給機構５０を制御して、液体噴射機構２０への液体の供給を実行させるとともに、信号ケーブル７２を介してコントローラー７７に駆動信号を送信する。
【００２０】
コントローラー７７は、駆動信号に応じて、信号ケーブル７８を介して液体噴射機構２０に電力を供給する。この電力供給により、後述するように、気泡発生部で気泡が発生され、液体噴射機構２０から液体が噴射される。
【００２１】
図２は、液体噴射機構２０の内部を示す断面図である。液体噴射機構２０は、内部に液体室２５を形成する。液体室２５は、後端と先端の両方に開口を有し、後端の開口は、液体供給機構５０に液体供給流路５２を介して接続されている。このため、液体室２５は、液体供給機構５０から供給された液体によって満たされる。一方、液体室２５の先端の開口は、噴射口２８として形成されている。
【００２２】
液体噴射機構２０の液体室２５には、気泡発生部６０が設けられている。気泡発生部６０の一端表面には、通電により発熱するヒーター７３が設けられている。コントローラー７７から出力された電圧信号によりヒーター７３に電圧が印加されると、ヒーター７３は速やかに発熱する。ヒーター７３の熱は、液体噴射機構２０内に満たされた液体に吸収され、液体は気化する。第１実施形態では、ヒーター７３が間欠的に通電されるので、この気化も間欠的に発生する（液体が水であれば、瞬間的に沸騰する）。間欠的に発生する気化は、液体噴射機構２０内の液体の圧力を瞬時に大きくする。瞬時に大きくなった圧力は、噴射口２８から液体を噴射させる。なお、図２は、液体噴射機構２０の動作原理を示す図であり、実際の噴射口２８は、手術用として、細い水流（脈流）を放出するよう、細身に形成されている。ヒーター７３への通電が行なわれて、液体の気化が生じると、その圧力を受けた液体室２５内の液体は、噴射口２８から脈流となって噴出する。
【００２３】
液体噴射機構２０は、加速度センサー２９を備える。加速度センサー２９は、ピエゾ抵抗型３軸加速度センサーである。加速度センサー２９は、図２に示されるように、噴射口２８付近、且つ、液体噴射機構２０の筐体の外部に配置される。測定結果は、制御部７０に、加速度センサー用ケーブル７６を介して入力される。加速度センサー用ケーブル７６は、加速度センサー用ケーブル７６との接続部位から、液体噴射機構２０の後端（噴射口２８との反対側）までにおいて、液体噴射機構２０の筐体の外部に、接着によって固定される。
【００２４】
加速度センサー２９が測定対象とする３軸は、図２に示されるＸＹＺの各軸である。Ｚ軸は、液体噴射機構２０の長軸方向と平行、つまり液体の噴射方向と平行であり、液体が噴射される向きを負の向きとする。Ｘ軸は、Ｚ軸に直交し、所定の向きを正の向きとする。所定の向きとは、図２に示されるように、Ｚ軸を水平にし、且つ加速度センサー２９が真下に位置する場合における鉛直方向上向きのことである。Ｙ軸は、Ｘ軸およびＺ軸を基準に、右手系によって定義される。
【００２５】
図３は、駆動信号の波形を示すグラフである。駆動信号は、先述したように、ヒーター７３を加熱するために、コントローラー７７に入力される。縦軸は電圧を、横軸は時間を示す。本実施形態における駆動信号の波形は、図３に示されるようにパルス波である。各パルス波の最大電圧（以下「駆動電圧」という）及びパルス波の周波数（以下「駆動周波数」という）は、噴射処理（図４と共に後述）によって変化する。
【００２６】
図３は、駆動電圧が最大値（Ｖｍａｘ）と最小値（Ｖｍｉｎ）との間の値であり、駆動周期が最大値、つまり駆動周波数が最小値（Ｆｍｉｎ）である場合を例示する。駆動電圧が大きくなると、コントローラー７７は、１回の加熱により、ヒーター７３に供給される電力量が大きくなるように通電を制御する。一方、駆動周波数が大きくなると、コントローラー７７は、単位時間当たりにヒーター７３が加熱される回数が多くなるように通電を制御する。何れの場合も、ヒーター７３を加熱する電力量（単位時間当たりのエネルギー）が大きくなる。このようにヒーター７３を加熱する電力量が大きくなると、後述するように、切除能力が向上する。
【００２７】
図４は、噴射処理を示すフローチャートである。噴射処理は、フットスイッチ７５が踏まれている間、制御部７０によって繰り返し実行される。初めに、噴射口２８の速度Ｓを算出する（ステップＳ１００）。ここでいう速度Ｓとは、ＸＹ平面における速度の絶対値のことである。つまり、Ｚ軸方向の速度を無視した速度の絶対値である。速度Ｓは、加速度センサー２９によって測定される３軸の加速度に基づき算出する。
【００２８】
速度Ｓは、患部の切除深さに影響するパラメーターとして算出される。患部の各局所領域に対して単位時間当たりに作用する切除能力は、噴射口２８と患部との相対速度に影響されるからである。よって、患部が患者の呼吸等に伴い移動している場合を考慮し、速度Ｓを患部と噴射口２８との移動速度として取り扱ってもよいが、本実施形態においては、患部は静止しているという仮定に基づき、速度Ｓを患部と噴射口２８との移動速度として取り扱う。
【００２９】
続いて、算出した速度Ｓに基づき駆動電圧および駆動周波数を決定する（ステップＳ２００）。図５は、駆動電圧および駆動周波数と、速度Ｓとの関係を示すグラフである。図５の（Ａ）は駆動電圧を、図５の（Ｂ）は駆動周波数を縦軸に示す。横軸は、速度Ｓで共通であり、図５の（Ａ），（Ｂ）でスケールが一致している。
【００３０】
図５に示されるように、Ｓａ≦速度Ｓ≦Ｓｂ、Ｓｂ≦速度Ｓ≦Ｓｃの各速度範囲において、値が変化するパラメーターがそれぞれ異なる。つまり、Ｓａ、Ｓｂ及びＳｃは、変更するパラメーターを切り替えるための閾値として予め決定された速度である。
【００３１】
速度Ｓ≦Ｓａの場合、駆動電圧は最小値であるＶｍｉｎに、駆動周波数は最小値であるＦｍｉｎに固定される。このようにパラメーターが設定された場合、切除能力は最も低くなる。
【００３２】
Ｓａ≦速度Ｓ≦Ｓｂの場合、駆動周波数はＦｍｉｎに固定される一方、駆動電圧は速度Ｓの増加に対して線形に増加する。速度Ｓ＝Ｓｂの場合、駆動電圧は、最大値であるＶｍａｘに設定される。Ｖｍｉｎは、切除能力が低くなり過ぎないように設定される。Ｖｍａｘは、ヒーター７３が過剰に加熱されないように設定される。駆動電圧が大きくなると、ヒーター７３への通電１回当たりの電力量が大きくなり、液体噴射機構２０内部の圧力変動が大きくなる。この結果、液体が勢いよく噴射されて切除能力が大きくなり、速度Ｓが速くなっても切除深さが安定する。
【００３３】
Ｓｂ≦速度Ｓ≦Ｓｃの場合、駆動電圧はＶｍａｘに固定される一方、駆動周波数は速度Ｓの増加に対して線形に増加する。速度Ｓ＝Ｓｃの場合、駆動周波数は、最大値であるＦｍａｘに設定される。Ｆｍｉｎは、切除能力が低くなり過ぎないように設定される。Ｆｍａｘは、ヒーター７３が過剰に加熱されないように設定される。駆動周波数が大きくなると、単位時間当たりの噴射回数が多くなる。この結果、切除能力が大きくなり、速度Ｓが速くなっても切除深さが安定する。通電の周期が短くなると、通電により高温となったヒーター７３が液体によって冷却されるのに十分な時間を確保することができない。駆動周波数の上限は、ヒーター７３の冷却に要する時間を考慮して決定されている。
【００３４】
上記のように駆動電圧および駆動周波数を決定した後、供給流量を決定する（ステップＳ３００）。供給流量は、間欠的に噴射される液体を補充するのに充分な値となるように決定される。駆動電圧および駆動周波数の何れの場合も値が大きくなると、単位時間当たりに噴射される液体の量が増える。よって、駆動電圧および駆動周波数の少なくとも一方を大きくした場合、供給流量を大きくする。最後に、決定した駆動電圧、駆動周波数および供給流量に基づき制御を実行する（ステップＳ４００）。
【００３５】
以上に説明したように、速度Ｓが増加するに連れて切除能力が向上するように駆動電圧を変化させることによって、ヒーター７３に印加される駆動電圧を変更し、切除深さを安定させることができる。ヒーター７３に供給される電力量は、駆動電圧によって大きく制御できるので、気泡の発生を制御するためのパラメーターとして好ましい。さらに、駆動電圧が最大値に達した場合は、駆動周波数を変化させることによって、切除深さを安定させることができる。
【００３６】
図６は、駆動周波数と駆動電圧との関係を示すグラフである。既に説明した通り駆動周波数は、駆動電圧が変化する速度Ｓの範囲（Ｓａ≦速度Ｓ≦Ｓｂ）においては変化せず、駆動電圧がＶｍａｘである速度Ｓの範囲（Ｓｂ≦速度Ｓ≦Ｓｃ）において変化する。このように、駆動電圧および駆動周波数を変更する速度Ｓの範囲が分離されているので、各速度範囲において、駆動電圧および駆動周波数の値を決定することが容易である。
【００３７】
図５，図６に示されたＳ１〜Ｓ４は特許請求の範囲における第１〜第４の速度、Ｖ１〜Ｖ３は第１〜第３の電圧、Ｆ１〜Ｆ３は第１〜第３の周波数の一例である。ヒーター７３及びコントローラー７７は、特許請求の範囲における気泡発生部の一例である。
【００３８】
Ｂ．第２実施形態：
次に、本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態は、図４に示された噴射処理に代えて、図７に示された噴射処理を実行する。ハードウエア構成については、実施形態１と同じなので説明を省略する。実施形態２の噴射処理におけるステップＳ１００、ステップＳ３００及びステップＳ４００は、実施形態１と同じなので、説明を省略する。実施形態２においては、実施形態１のステップＳ２００に代えて、ステップＳ２１０〜ステップＳ２４０を実行する。
【００３９】
速度Ｓを算出（ステップＳ１００）した後、算出した速度Ｓに基づき駆動電圧を決定する（ステップＳ２１０）。駆動電圧の決定手法は、実施形態１と同じであり、速度Ｓ≦ＳａにおいてはＶｍｉｎに固定され、Ｓａ≦速度Ｓ≦Ｓｂにおいては速度Ｓの増加に対して線形に増加し、Ｓｂ≦速度ＳにおいてはＶｍａｘに固定される。
【００４０】
次に、駆動電圧が最大値（Ｖｍａｘ）に設定されたかを判定する（ステップＳ２２０）。駆動電圧が最大値未満の値に設定された場合（ステップＳ２２０、ＮＯ）、駆動周波数を最小値（Ｆｍｉｎ）に設定する（ステップＳ２４０）。駆動電圧が最大値未満の値に設定されたということは、駆動電圧の変更による切除能力の向上に余力があることを意味する。よって、駆動周波数の値を変更することによって切除能力を向上させる必要がないので、駆動周波数を最小値に設定する。
【００４１】
一方、駆動電圧が最大値に設定された場合（ステップＳ２２０、ＹＥＳ）、速度Ｓに基づき駆動周波数を決定する（ステップＳ２３０）。駆動周波数の決定手法は、実施形態１と同じであり、速度Ｓ≦ＳｂにおいてはＦｍｉｎに固定され、Ｓｂ≦速度Ｓ≦Ｓｃにおいては速度Ｓの増加に対して線形に増加し、Ｓｃ≦速度ＳにおいてはＦｍａｘに固定される。
【００４２】
駆動電圧が最大値に設定されたということは、駆動電圧の変更による切除能力の向上に余力がないことを意味する。そこで、駆動周波数の値を変更することによって切除能力を向上させるために、ステップＳ２３０を実行する。実施形態２によっても、実施形態１と同じ制御結果を得ることができる。
【００４３】
Ｃ．第３実施形態：
本発明の第３実施形態について説明する。図８は、第３実施形態の液体噴射装置１１０の概略構成図である。この液体噴射装置１１０も、医療機関において利用される医療機器であり、患部に対して液体を噴射することによって、患部を切開または切除する機能を有する。
【００４４】
液体噴射装置１１０は、液体噴射機構１２０と、液体供給機構１５０と、制御部１７０と、出力部１７３と、コントローラー１７７と、液体容器１８０とを備えている。液体供給機構１５０及び液体容器１８０は、接続チューブ１５１によって互いに接続されている。液体供給機構１５０及び液体噴射機構１２０は、液体供給流路１５２によって互いに接続されている。接続チューブ１５１及び液体供給流路１５２は、樹脂によって形成されている。接続チューブ１５１及び液体供給流路１５２は、樹脂以外（例えば金属）の材料によって形成されてもよい。
【００４５】
液体容器１８０は、生理食塩水を貯留する。生理食塩水に代えて、純水や薬液であってもよい。液体供給機構１５０は、内蔵するポンプの駆動によって、接続チューブ１５１を介して液体容器１８０から吸引した液体を、液体供給流路１５２を介して液体噴射機構１２０に供給する。
【００４６】
液体噴射機構１２０は、液体噴射装置１１０の使用者が手に持って操作する器具である。使用者は、液体噴射機構１２０から間欠的に噴射される液体を患部に当てることによって、患部の切開または切除を行う。
【００４７】
制御部１７０は、制御ケーブル１７１を介して液体供給機構１５０を制御することによって、液体噴射機構１２０に供給される液体の流量（以下「供給流量」という）を制御する。制御部１７０には、フットスイッチ１７５が接続されている。使用者がフットスイッチ１７５をオンにすると、制御部１７０は、液体供給機構１５０を制御して、液体噴射機構１２０への液体の供給を実行させるとともに、信号ケーブル１７２を介してコントローラー１７７に駆動信号を送信する。
【００４８】
コントローラー１７７は、駆動信号に応じた光メーザーを出力させるために、信号ケーブル１７８を介して出力部１７３に制御信号を出力する。出力部１７３は、ホルミウムヤグ光メーザーによって構成され、制御信号に従って光メーザーを出力する。光メーザーの波長は、２．０６μｍである。出力された光メーザーは、光ファイバーによって構成された光メーザー用ケーブル１７４を通り、液体噴射機構１２０内に導かれる。
【００４９】
図９は、液体噴射機構１２０の内部を示す断面図である。液体噴射機構１２０は、内部に液体室１２５を形成する。液体室１２５は、液体供給機構１５０から供給された液体によって満たされる。光メーザー用ケーブル１７４によって導かれた光メーザーは、液体噴射機構１２０内において放出される。放出された光メーザーは、液体噴射機構１２０内に満たされた液体に吸収される。この光メーザーの吸収が行なわれる部位を、図８では、気泡発生部１６０として示した。光メーザーを吸収した液体は、吸収したエネルギーによって気化し気泡を形成する。本実施形態においては光メーザーの出力が間欠的に実施されるので、この気化も間欠的に発生する。間欠的に発生する気泡は、液体噴射機構１２０内の液体の圧力を瞬時に大きくする。瞬時に大きくなった圧力は、噴射口１２８から液体を噴射させる。発生した気泡により、液体に対して、噴射口１２８方向に圧力が作用する様子を、図８では、矢印ＥＺとして示した。
【００５０】
液体噴射機構１２０は、加速度センサー１２９を備える。加速度センサー１２９は、ピエゾ抵抗型３軸加速度センサーである。加速度センサー１２９は、図２に示されるように、噴射口１２８付近、且つ、液体噴射機構１２０の筐体の外部に配置される。測定結果は、制御部１７０に、加速度センサー用ケーブル１７６を介して入力される。加速度センサー用ケーブル１７６は、加速度センサー用ケーブル１７６との接続部位から、液体噴射機構１２０の後端（噴射口１２８との反対側）までにおいて、液体噴射機構１２０の筐体の外部に、接着によって固定される。
【００５１】
加速度センサー１２９が測定対象とする３軸は、図９に示されるＸＹＺの各軸である。Ｚ軸は、液体噴射機構１２０の長軸方向と平行、つまり液体の噴射方向と平行であり、液体が噴射される向きを負の向きとする。Ｘ軸は、Ｚ軸に直交し、所定の向きを正の向きとする。第３実施形態でも、Ｙ軸は、Ｘ軸およびＺ軸を基準に、右手系によって定義されるなど、各軸の関係は、第１実施形態と同様である。
【００５２】
第３実施形態では、液体室２５における気泡の発生を、第１実施形態のヒーター７３による加熱に代えて、上述したように、光メーザーによるエネルギー注入によって行なっている。出力部１７３から光メーザーが出力されると、光メーザーは、光ファイバー１７４によって導かれ、その先端から放出される。液体室１２５内の液体は、この光メーザーを吸収して、気泡を形成する。出力部１７３に対する駆動信号の波形は、図３のグラフでに示したものと同様である。駆動信号は、先述したように、光メーザーを出力させるために、コントローラー１７７に入力される。光メーザーを間欠的に動作させる駆動信号は、バルス波として出力されている。各パルス波の最大電圧（以下「駆動電圧」という）及びパルス波の周波数（以下「駆動周波数」という）は、噴射処理によって変化する。
【００５３】
第３実施形態における噴射処理は、第１実施形態（図４）と同様であり、制御部１７０から出力される駆動電圧も、第１実施形態の駆動電圧（図３）と同様である。制御部１７０から出力される駆動電圧と駆動周波数の制御の範囲も、第１実施形態と同様である（図５）。更に、駆動周波数と駆動電圧との関係も、第１実施形態と同様である（図６）。したがって、第３実施形態においても、制御部１７０からコントローラー１７７に出力される駆動電圧および駆動周波数のいずれかが大きくなると、放出される光メーザーの出力（単位時間当たりのエネルギー）が大きくなる。このように光メーザーの出力が大きくなると、切除能力が向上する。
【００５４】
したがって、第３実施形態においても、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。更に、第３実施形態では、出力部１７３に光メーザーを用い、気泡発生部１６０では、光メーザーのエネルギーを液体が吸収することにより、気泡を発生させている。したがって、エネルギーの発生部である出力部１７３は、液体噴射機構１２０内にはなく、液体噴射機構１２０が汚染されたとしても、出力部１７３を交換する必要がない。
【００５５】
本発明は、本明細書の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現できる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、先述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、先述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことができる。その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除できる。例えば、以下のものが例示される。
【００５６】
駆動電圧および駆動周波数は、関数を用いて決定してもよい。
駆動電圧を変動させる速度範囲と、駆動周波数を変動させる速度範囲とが重複してもよい。
駆動信号の波形は、パルス波でなくてもよく、例えばサインカーブ等でもよい。
駆動電圧および駆動周波数のそれぞれと噴射口の速度との関係は、曲線的に規定してもよいし、ステップ的に規定してもよい。
駆動電圧と駆動周波数との何れか一方のみを変更してもよい。
駆動電圧を変更する場合は、最大電圧の変更に限らず、所定値以上の電圧や所定期間の電圧を変更してもよい。
【００５７】
駆動電圧と駆動周波数との少なくとも一方を、噴射口と患部との距離に応じて変更してもよい。噴射口と患部との距離は、噴射口と患部との移動速度と同様に、切除深さに関係するパラメーターであると考えられるからである。具体的には、噴射口と患部との距離が離れるに従い、切除能力が向上するように、駆動電圧と駆動周波数との少なくとも一方を変更してもよい。
パルス幅の変更によって、光メーザーの出力を調整してもよい。パルス幅とは、駆動信号が最大電圧に達している時間のことである。
【００５８】
画像処理を用いて、噴射口の速度を算出してもよい。例えば、噴射口の付近にマーカーを設置し、カメラでマーカーの移動を捉えることによって、噴射口の速度を算出してもよい。
ロボットが液体噴射装置を操作する場合、噴射口の速度は、ロボットが把握できるので、算出する必要はなく、その把握される値を用いてもよい。
患部の移動速度を加味して、噴射口の移動速度を算出してもよい。患部の移動速度の測定は、呼吸や脈拍による動きを予測したり測定したりすることによって実現してもよい。
また、移動速度の検出は、噴射口に限らず、噴射口の移動に伴い移動する箇所で検出してもよく、液体噴射機構の移動速度を検出してもよい。
【００５９】
加速度センサーのタイプは、静電容量型でも熱検知型でもよい。また、加速度に限らず速度を間接あるいは直接検出できるセンサーでもよい。
液体噴射装置は、医療機器以外に利用されてもよい。
例えば、液体噴射装置は、噴射した液体によって汚れを除去する洗浄装置に利用されてもよい。
液体噴射装置は、噴射した液体によって線などを描く描画装置に利用されてもよい。
【００６０】
気泡発生部において気泡を発生させるには、第１，第２実施形態のヒーターや第３実施形態の光メーザー以外の構成を採用してもよい。例えば、マイクロウェーブなどを用いても良い。また、ヒーターは、ニクロムやタングステンなどのメタルタイプに限らず、セラミックタイプのものなども利用可能である。
また、光メーザーのタイプは、ホルミウムヤグ以外の固体型であってもよいし、或いは半導体タイプや液体方式、あるいは気体方式の光メーザーであってもよい。
噴射する液体の種類を変更する場合、光メーザーなどの波長は、変更後の液体に吸収されやすいものに変更してもよい。
液体供給の方法は、ポンプの駆動を利用したものでなくてもよく、例えば、点滴装置のように液体の自重を利用したものでもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１０，１１０…液体噴射装置
２０，１２０…液体噴射機構
２５，１２５…液体室
２８，１２８…噴射口
２９，１２９…加速度センサー
５０，１５０…液体供給機構
５１，１５１…接続チューブ
５２，１５２…液体供給流路
６０，１６０…気泡発生部
７０，１７０…制御部
７１，１７１…制御ケーブル
７２，１７２…信号ケーブル
７５，１７５…フットスイッチ
７６，１７６…加速度センサー用ケーブル
７７，１７７…コントローラー
７８，１７８…信号ケーブル
８０，１８０…液体容器
１７３…出力部
１７４…光ファイバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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