JP6079093B2 - Pump device - Google Patents
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Description
本発明は、医療用のウォータージェットメスに液体を供給するポンプ装置の技術に関する。 The present invention relates to a technology of a pump device that supplies a liquid to a medical water jet knife.
従来、医療用のウォータージェットメスに液体を供給するためのポンプ装置に関する技術が知られている(例えば、下記特許文献1)。下記特許文献1のポンプ装置は、ポンプユニットを2個備え、常にどちらかのポンプユニットがウォータージェットメスに対して送液を行い、送液を行っていない方のポンプユニットは液体の吸入を行うと言った制御を行っている。 Conventionally, a technique related to a pump device for supplying a liquid to a medical water jet knife has been known (for example, Patent Document 1 below). The pump device disclosed in Patent Document 1 includes two pump units, and one of the pump units always supplies liquid to the water jet knife, and the other pump unit that does not supply liquid sucks liquid. The control that said.
ウォータージェットメスに液体を供給するポンプ装置は、長時間、連続で、供給圧力や供給流量を一定に保って安定的に液体を供給しなければならないと考えられている。そのため、例えば、特許文献1のポンプ装置では、2つのポンプユニットの駆動のタイミングを精密に制御しなければならず、ポンプ装置の構造や制御が複雑になると言った問題が指摘されていた。また、ポンプユニットを1つだけ備えるポンプの場合、長時間、連続で液体をウォータージェットメスに供給するために、ポンプユニットに収容可能な水の容量を大きくしなければならず、大型化してしまうと言った問題が指摘されていた。また、水の収容量を多くするため、機械的な強度、操作力、動力をそれぞれ大きくする必要があり、実用的な構造にすることが困難である言った問題も指摘されていた。 A pump device that supplies liquid to a water jet knife is considered to have to supply liquid stably with a constant supply pressure and supply flow rate for a long period of time. Therefore, for example, in the pump device of Patent Document 1, it has been pointed out that the drive timing of the two pump units must be precisely controlled, and the structure and control of the pump device are complicated. Further, in the case of a pump having only one pump unit, in order to continuously supply liquid to the water jet knife for a long time, the capacity of water that can be accommodated in the pump unit must be increased, resulting in an increase in size. The problem that was said was pointed out. In addition, in order to increase the capacity of water, it is necessary to increase mechanical strength, operating force, and power, respectively, and it has been pointed out that it is difficult to make a practical structure.
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、以下の形態として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms.
(1)本発明の一形態によれば、液体を吐出する医療用のウォータージェットメスに前記液体を供給するポンプ装置が提供される。このポンプ装置は、外部から液体を吸入する吸入動作と;該吸入した液体を前記ウォータージェットメスに送液する送液動作とを排他的に行うポンプユニットと;前記吸入動作と前記送液動作とを制御する制御部であって、ユーザーによる前記ウォータージェットメスの前記吐出を停止させる操作に基づいて、前記吸入動作を行うように制御する制御部と;を備える。この形態のポンプ装置によれば、ユーザーによるウォータージェットメスの吐出を停止させる操作に基づいて、吸入動作を行うように制御するので、ウォータージェットメスが水を吐出中に、送液動作中のポンプユニットが吸入動作を行う頻度を低減でき、比較的簡易な制御によって、ウォータージェットメスへ安定的に水を供給することができる。 (1) According to an aspect of the present invention, there is provided a pump device that supplies the liquid to a medical water jet knife that discharges the liquid. The pump device includes a pump unit that exclusively performs a suction operation for sucking liquid from the outside; a liquid feed operation for feeding the sucked liquid to the water jet knife; and the suction operation and the liquid feed operation. And a control unit that controls to perform the inhalation operation based on an operation to stop the discharge of the water jet knife by a user. According to the pump device of this aspect, since the control is performed so as to perform the suction operation based on the operation of stopping the discharge of the water jet knife by the user, the pump during the liquid feeding operation while the water jet knife is discharging water. The frequency with which the unit performs the suction operation can be reduced, and water can be stably supplied to the water jet knife by relatively simple control.
(2)上記形態のポンプ装置において、前記ポンプユニットは複数であり;前記制御部は、所定の期間において前記送液動作を行うポンプユニットが1つとなるように制御するとともに、前記ウォータージェットメスの前記吐出の停止に基づいて、次に送液動作を行わせるポンプユニットを他のポンプユニットに切替える;としてもよい。この形態のポンプ装置によると、複数のポンプ室を備え、送液動作を行わせるポンプユニットを、順次、他のポンプユニットに切替えるので、ウォータージェットメスが吐出を停止後、短時間で再度の吐出を開始する場合にも、ウォータージェットメスに安定して水を供給することができる。 (2) In the pump device according to the above aspect, the pump unit includes a plurality of pump units; the control unit controls the pump unit to perform one liquid feeding operation in a predetermined period, and controls the water jet knife. Based on the stop of the discharge, the pump unit that performs the liquid feeding operation next may be switched to another pump unit. According to the pump device of this embodiment, since the pump unit having a plurality of pump chambers and performing the liquid feeding operation is sequentially switched to another pump unit, the water jet knife stops discharging again in a short time. Even when starting the operation, water can be stably supplied to the water jet knife.
(3)上記形態のポンプ装置において、前記ポンプユニットの前記液体の残量を検知する検知部と;前記送液動作を行っているポンプユニットの液体の残量が所定量を下回ったことを前記検知部が検知した場合に、前記残量に関する情報を前記ユーザーに報知する報知部と;を備えるとしてもよい。この形態のポンプ装置によると、送液動作を行っているポンプユニットの液体の残量が所定量を下回ったことをユーザーに認識させることができ、ウォータージェットメスの吐出の停止をユーザーに促すことができる。 (3) In the pump device according to the above aspect, the detection unit that detects the remaining amount of the liquid in the pump unit; and the remaining amount of liquid in the pump unit that performs the liquid feeding operation is less than a predetermined amount. And a notifying unit for notifying the user of information related to the remaining amount when the detecting unit detects. According to the pump device of this embodiment, the user can recognize that the remaining amount of liquid in the pump unit performing the liquid feeding operation has fallen below a predetermined amount, and prompt the user to stop discharging the water jet knife. Can do.
(4)上記形態のポンプ装置において、前記報知部は、前記ユーザーが前記ウォータージェットメスの吐出操作を行う際に用いる操作部に設けられ、通常の吐出操作とは異なる操作性を前記操作部に付与することによって前記報知を行うとしてもよい。この形態のポンプ装置によると、ウォータージェットメスの操作性といった、ユーザーが認識しやすい態様で報知することができる。 (4) In the pump device according to the above aspect, the notification unit is provided in an operation unit used when the user performs a discharge operation of the water jet knife, and the operability different from a normal discharge operation is provided in the operation unit. The notification may be performed by providing the information. According to the pump device of this form, it is possible to make a notification in an aspect that is easy for the user to recognize, such as the operability of the water jet knife.
(5)上記形態のポンプ装置において、前記報知部は、前記ウォータージェットメスを使用中に前記ユーザーが用いる医療用光学装置に設けられ、該医療用光学装置における前記ユーザーの視野に視覚的な態様によって前記報知を行うとしてもよい。この形態のポンプ装置によると、ユーザーが医療用顕微鏡または医療用望遠鏡を使用している際にも、ユーザーの視野といった、ユーザーが認識しやすい態様で報知をすることができる。 (5) In the pump device according to the above aspect, the notifying unit is provided in a medical optical device used by the user while using the water jet knife, and is visually in the visual field of the user in the medical optical device The notification may be performed by: According to this form of the pump device, even when the user is using a medical microscope or a medical telescope, it is possible to make a notification in a manner that the user can easily recognize, such as the user's field of view.
(6)上記形態のポンプ装置において、前記報知部は、前記ウォータージェットメスに設けられ、前記ウォータージェットメスからの吐出の態様を変更することによって前記報知を行うとしてもよい。この形態のポンプ装置によると、ウォータージェットメスからの吐出の態様といった、ユーザーが認識しやすい態様で報知をすることができる。 (6) In the pump device according to the above aspect, the notification unit may be provided in the water jet knife and perform the notification by changing a mode of discharge from the water jet knife. According to this form of the pump device, it is possible to make a notification in a mode that is easy for the user to recognize, such as a mode of discharge from the water jet knife.
(7)上記形態のポンプ装置において、前記報知部は、報知音を出力することによって前記報知を行うとしてもよい。この形態のポンプ装置によると、ユーザーが認識しやすい態様で報知することができる。 (7) In the pump device of the above aspect, the notification unit may perform the notification by outputting a notification sound. According to the pump device of this aspect, it is possible to notify in a manner that is easy for the user to recognize.
上述した本発明の各形態の有する複数の構成要素はすべてが必須のものではなく、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、適宜、前記複数の構成要素の一部の構成要素について、その変更、削除、新たな他の構成要素との差し替え、限定内容の一部削除を行うことが可能である。また、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、上述した本発明の一形態に含まれる技術的特徴の一部又は全部を上述した本発明の他の形態に含まれる技術的特徴の一部又は全部と組み合わせて、本発明の独立した一形態とすることも可能である。 A plurality of constituent elements of each aspect of the present invention described above are not indispensable, and some or all of the effects described in the present specification are to be solved to solve part or all of the above-described problems. In order to achieve the above, it is possible to appropriately change, delete, replace with another new component, and partially delete the limited contents of some of the plurality of components. In order to solve part or all of the above-described problems or to achieve part or all of the effects described in this specification, technical features included in one embodiment of the present invention described above. A part or all of the technical features included in the other aspects of the present invention described above may be combined to form an independent form of the present invention.
また、このような形態によれば、装置の小型化や、低コスト化、省資源化、製造の容易化、使い勝手の向上等の種々の課題の少なくとも1つを解決することができる。 Moreover, according to such a form, it is possible to solve at least one of various problems such as downsizing of the apparatus, cost reduction, resource saving, ease of manufacture, and improvement in usability.
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、ウォータージェットメスシステム、液体供給システム、液体供給方法、ポンプ制御方法などの形態で実現することができる。 Note that the present invention can be realized in various modes. For example, it can be realized in the form of a water jet knife system, a liquid supply system, a liquid supply method, a pump control method, and the like.
A.第1実施形態:
(A1)システム構成:
図1は、本発明の第1実施形態としてポンプ装置を用いたウォータージェットメスシステム10を説明する説明図である。ウォータージェットメスは、医療用のメスの一種であり、液体を高圧で吐出し、その吐出圧力で切開や切除を行う。本実施形態においては、吐出する液体として、無菌処理が施された水を採用する。
A. First embodiment:
(A1) System configuration:
FIG. 1 is an explanatory view illustrating a water
ウォータージェットメスシステム10は、ウォータージェットメス20と、ウォータージェットメス20に水を供給するポンプ装置30と、ウォータージェットメス20に供給する水を収容する液体収容部60とを備える。ウォータージェットメス20とポンプ装置30とは、配管22によって接続されている。ポンプ装置30と液体収容部60とは配管62によって接続されている。また、ポンプ装置30が有する制御部45には、ユーザーがウォータージェットメスシステム10を操作するためのフットスイッチ52と、ユーザーが必要に応じてウォータージェットメスシステム10と共に用いる医療用の顕微鏡54と、ユーザーに種々の情報を報知するスピーカー56およびランプ58が接続されている。
The water
ウォータージェットメス20は、その内部に、ピエゾ素子を駆動力とするパルス水流発生部を備える(図示省略)。ウォータージェットメス20は、ピエゾ素子を所定の周波数で駆動させることによって、ポンプ装置30から供給された水を、パルス状の高圧ジェット水流(パルスジェットPJ)にして外部に吐出する。ウォータージェットメス20は制御部45と接続されており、ユーザーによるフットスイッチ52の操作に応じて、制御部45が、ウォータージェットメス20とポンプ装置30とを同期して動作させる。具体的には、ウォータージェットメス20からパルスジェットPJを吐出させる操作をユーザーがフットスイッチ52を用いて行うと、制御部45は、ポンプ装置30を駆動させてウォータージェットメス20に水を供給させるとともに、ウォータージェットメス20を制御して供給された水をパルスジェットPJにして外部に吐出させる。
The
ポンプ装置30は、容積型の液体供給用のポンプとして機能する。ポンプ装置30は、駆動機構32と、制御部45とを備える。駆動機構32は、液体収容部60からの水の吸入と、ウォータージェットメス20への水の送液とを実際に行う駆動部である。駆動機構32は、シリンダー35とプランジャー39とを有するポンプユニット34と、駆動機構32の動力源である駆動モーター40と、駆動モーター40の回転運動をプランジャー39の往復運動に変換するためのギア42と駆動用ピニオン44とを備える。
The
駆動モーター40は、ステッピングモーターであり、制御部45による制御によって所定の回転速度で回転する。駆動モーター40が回転すると、その回転力はギア42を介して駆動用ピニオン44に伝達される。プランジャー39は、ネジ(雄ネジ)が切られており、駆動用ピニオン44の雌ネジ部分と螺合している。よって、駆動用ピニオン44の回転力は、プランジャー39のネジ構造を介して、ピニオン回転面に垂直な方向の力としてプランジャー39に伝達される。制御部45は、駆動モーター40の回転方向を制御することによって、プランジャー39の往動と復動とを制御する。ポンプユニット34は、プランジャー39の往復運動によって、液体収容部60からの水の吸入を行う吸入動作と、ウォータージェットメス20へ水を送液する送液動作とを行う。以下、ポンプユニット34が行う吸入動作と送液動作について説明する。
The
図2は、ポンプユニット34が行う吸入動作および送液動作を説明する説明図である。図2(A)には、ポンプユニット34が行う吸入動作の様子を示し、図2(B)には、ポンプユニット34が行う送液動作の様子を示した。先に、図2(A)を用いて、ポンプユニット34の構成について説明する。ポンプユニット34は、シリンダー35とプランジャー39とから成るピストン構造を有しており、シリンダー35とプランジャー39との間には水を収容するためのポンプ室36が形成されている。また、ポンプユニット34による吸入動作および送液動作によって、水が一方向に流れるように、シリンダー35には、吸込みボールバルブ37a,37bと、吐出しボールバルブ38a,38bとが備えられている。それぞれ2つずつボールバルブを備えることにより、弁としての開閉を確実に行うことができる。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the suction operation and the liquid feeding operation performed by the
ポンプユニット34によって吸入動作が行われる場合、制御部45が、駆動モーター40の回転方向を制御して、図2(A)に示した吸入方向にプランジャー39を移動させる。プランジャー39が吸入方向に移動すると、ポンプ室36の容積が大きくなるとともに、吸込みボールバルブ37a,37bが開状態、吐出しボールバルブ38a,38bが閉状態となり、液体収容部60に収容されていた水がポンプ室36に吸入される。吸入動作はこのようにして行われる。
When the suction operation is performed by the
一方、ポンプユニット34によって送液動作が行われる場合、制御部45が駆動用ピニオン44の回転方向を制御して、図2(B)に示した送液方向にプランジャー39を移動させる。プランジャー39が送液方向に移動すると、ポンプ室36の容積が小さくなるとともに、吸込みボールバルブ37a,37bが閉状態、吐出しボールバルブ38a,38bが開状態となり、吸入動作によってポンプ室36に収容された水がウォータージェットメス20に送液される。このようにして、ポンプユニット34は、吸入動作と送液動作とを行う。
On the other hand, when the liquid feeding operation is performed by the
次に、制御部45が行う吸入動作と送液動作の制御(以下、吸入送液制御とも呼ぶ)について説明する。図3は、制御部45が行う吸入送液制御について説明する説明図である。図3には、ユーザーの踏込み操作によるフットスイッチ52のON/OFFの状態、ウォータージェットメス20からのパルスジェットPJの発射/停止の状態、および、制御部45が制御する吸入動作と送液動作のタイミングを、横軸を時間Tとして示した。なお、図3に示すフットスイッチ52のON/OFF状態は、ユーザーが行う踏込み操作の一例を示している。
Next, the suction operation and liquid feeding operation control (hereinafter also referred to as suction liquid feeding control) performed by the
また、制御部45が制御する吸入動作と送液動作のタイミングは、縦軸をポンプ室36の水の収容状態としたグラフによって示した。グラフ上の一点鎖線は、制御部45の制御によってポンプユニット34が吸入動作を行っていることを示す。グラフ上の二点鎖線は、制御部45の制御によってポンプユニット34が送液操作を行っていることを示す。また、図3は、ユーザーがポンプ装置30の主電源(図示省略)をONにした時を、時間T=0として示している。さらに、説明の便宜上、図3に示す時間Tを、期間t11〜期間t15に区分して示している。
Further, the timing of the suction operation and the liquid supply operation controlled by the
図示するように、ユーザーが主電源をONにすると、制御部45は、吸入送液制御を開始し、ポンプユニット34に吸入動作を行わせる。初期状態として空状態であったポンプ室36は、ポンプユニット34による吸入動作によって満水状態となる(期間t11)。ポンプ室36が満水状態になった後、ユーザーがフットスイッチ52をONにすると、制御部45は、ポンプユニット34に送液動作を行わせる(期間t12)。上述したように、ポンプ装置30は、容積型のポンプであるため、ポンプ室36に収容されている水は、時間の経過とともに一定の割合で減少する。ウォータージェットメス20は、ポンプユニット34の送液動作によって供給された水をパルスジェットとして発射する。
As shown in the drawing, when the user turns on the main power supply, the
その後、ユーザーがフットスイッチ52をOFFにすると、制御部45は、直ちに駆動モーター40の回転方向を逆転し、ポンプユニット34に吸入動作を行わせる(期間t13)。このとき、吸入動作によってポンプ室36に吸入される単位時間当たりの水の量は、送液動作によってポンプ室36から減少する単位当たり水の量より多い。換言すると、ポンプユニット34による水の吸入速度は、送液速度より早い。本実施形態においては、吸入速度は、送液速度と比べて十分に早い。これは、駆動モーター40の回転速度の制御や、シリンダー35における吸入側の流路径を送液側の流路径より大きくすることにより実現する。
Thereafter, when the user turns off the
ポンプユニット34による吸入動作によってポンプ室36が満水状態になった後、再びユーザーがフットスイッチ52をONにすると、制御部45は。ポンプユニット34に送液動作を行わせる(期間t14)。期間t14において、仮に、ユーザーがフットスイッチ52を長時間ON状態にすることによってウォータージェットメス20を連続使用し、ポンプ室36に収容している水の残量が所定量α以下になった場合、制御部45は、ユーザーに対して、ポンプ室36の水の残量がα以下である旨を報知する(報知1)。所定量αは、予め制御部45に設定された値である。所定量αは、水の量(容積)として規定してもよいし、ポンプ室36の容積に対する水の残量の割合(例えば、ポンプ室36の容積の10%)として規定してもよいし、ポンプ室36の水が無くなるまでの残り時間として規定してもよい。
When the user turns on the
具体的には、ポンプ室36に収容している水の残量の管理は、制御部45が、駆動モーター40の回転数に基づいて行う。制御部45は、送液方向にプランジャー39を移動させるために回転させた駆動モーター40の回転数から、ポンプ室36の水の残量を算出する。そして、算出した水の残量がα以下になると、制御部45は、スピーカー56を制御して報知音を出力し、残量がα以下である旨をユーザーに報知する。なお、ユーザーへの報知の方法として、本実実施形態においては、スピーカー56から報知音を出力する方法を採用したが、それに限ることなく、他の方法を採用するとしてもよい。例えば、ランプ58を点灯または点滅させて報知をする方法や、ユーザーが操作しているフットスイッチ52の操作性を変えてユーザーに報知するとしてもよい。例えば、フットスイッチ52を踏み込んだ時の弾性力を通常より大きくし、ユーザーの足の感覚を利用して報知する。フットスイッチ52内に油圧ピストンを組み込み、油圧ピストンの油圧を制御部45が制御することによって実現することができる。この場合、ユーザーが、触覚として、水の残量について認識することができる。
Specifically, the control of the remaining amount of water stored in the pump chamber 36 is performed by the
期間t14において、ポンプ室36の水の残量がα以下になった後、継続してユーザーがフットスイッチ52をON状態にした場合、最終的にポンプ室36の水が空状態となる。ポンプ室36が空状態になると、フットスイッチ52がON状態であったとしても、ウォータージェットメス20に送液する水が無いため、ウォータージェットメス20からのパルスジェットは停止する。
In a period t14, after the remaining amount of water in the pump chamber 36 becomes equal to or less than α, when the user continuously turns on the
制御部45は、駆動モーター40の累積回転数から、ポンプ室36の水が空状態であることを検知すると、ユーザーがフットスイッチ52を踏込んでいたとしても、制御としてフットスイッチ52からの信号を強制的にOFFにし、ポンプユニット34に吸入動作を行わせる(期間t15)。また、制御部45は、ポンプ室36が空状態になったことを、スピーカー56およびランプ58によって、ユーザーに報知する(報知2)。その後、吸入動作によってポンプ室36の水が満水状態になると、制御部45は、期間t12や期間t14における制御と同様に、フットスイッチ52のONが状態になった場合に、ポンプユニット34に送液動作を行わせる。このようにして制御部45は吸入送液制御を行う。
When the
次に、吸入送液制御を、フローチャートによって説明する。図4は、吸入送液制御の流れを示すフローチャートである。上述したように、吸入送液制御は、ユーザーがウォータージェットメスシステム10の主電源をONにすることによって開始される。制御部45は、吸入送液制御を開始すると、ユーザーがフットスイッチ52をONにしていないことを確認して(ステップS102:NO)、ポンプ室36が満水状態になるまで、ポンプユニット34に吸入動作を行わせる(ステップS104、ステップS106)。制御部45は、ポンプ室36が満水状態になっている場合だけでなく、吸入動作の途中であってポンプ室36が満水状態になっていない場合であっても、ユーザーがフットスイッチ52をONにすると(ステップS102:YES)、ポンプユニット34に送液動作を行わせる(ステップS108)。このような制御とすることで、ウォータージェットメスシステム10が使用される状況下において、ユーザーの操作を最優先することができる。
Next, the suction liquid feeding control will be described with reference to a flowchart. FIG. 4 is a flowchart showing the flow of suction liquid feeding control. As described above, the suction liquid feeding control is started when the user turns on the main power supply of the water
その後、制御部45は、駆動モーター40の回転数を管理することによってポンプ室36の水の残量を確認する(ステップS110)。このとき、制御部45は、ポンプ室36の水の残量が所定量α以下の場合には(ステップS110:YES)、スピーカー56、ランプ58によって、残量がα以下であることをユーザーに報知する(ステップS112)。
Thereafter, the
そして、制御部45は、ポンプ室36の残量が空状態になっていないかを確認し、空状態でない場合には(ステップS114:NO)、ユーザーがフットスイッチ52をOFFにするまで、ステップS108〜ステップS114の処理を繰り返し行い、ポンプユニット34に送液動作を継続して行わせる(ステップS116:NO)。また、ユーザーがフットスイッチ52をOFFにした場合には(ステップS114:NO→ステップS116:YES)、制御部45は、次にユーザーがフットスイッチ52をONにするまで、ポンプユニット34に吸入動作を行わせる(ステップS102:NO→ステップS104→ステップS106)。
And the
ユーザーが長時間継続的にフットスイッチ52をONにした場合、ポンプユニット34による長時間の送液動作によって、ポンプ室36は空状態となる(ステップS114:YES)。この場合、制御部45は、ポンプ室36が空状態となったことをユーザーに報知し(ステップS118)、ユーザーがフットスイッチ52を踏込んでいたとしても、フットスイッチ52からの制御信号を強制的にOFFにする(ステップS120)。その後、制御部45は、ユーザーが、再度、フットスイッチ52を踏み直してONにするまで、ポンプユニット34に吸入動作を行わせる(ステップS102:NO→ステップS104→ステップS106)。制御部45は、上記説明した吸入送液制御を、ユーザーがウォータージェットメスシステム10の主電源をOFFにするまで繰り返し行う。以上、フローチャートを用いて吸入送液制御を説明した。
When the user turns on the
以上説明したように、ポンプ装置30は吸入送液制御によって、ウォータージェットメス20に水を供給する。本実施形態の吸入送液制御は、ウォータージェットメス20からパルスジェットPJが吐出しているときは、常に一定量の水を安定的にウォータージェットメス20に供給するので、ウォータージェットメス20に供給される水に脈流が生じない。結果として、ウォータージェットメスシステム10は、安定した水流、水圧で、かつ、脈流の無いパルスジェットPJを、ウォータージェットメス20から吐出させることができる。また、本実施形態のポンプ装置30は、ポンプユニット34を一つ備え、ユーザーがフットスイッチ52をOFFにしたときにポンプユニット34に吸入動作を行わせるといった比較的簡単な処理によって、吸入送液制御を実現することができる。
As described above, the
本実施形態におけるポンプ装置30は、ユーザーがポンプユニット34を一つ備え、ユーザーがフットスイッチ52をOFFにしたときに吸入動作を行うので、ポンプユニットを1つだけ備える従来のポンプ装置と比較して、ポンプ室の容量を小さくすることができる。結果として、ポンプ装置30の小型化が可能であり、構造的に簡易化することができる。
The
B:第2実施形態:
本発明に係る第2実施形態について説明する。図5は、第2実施形態におけるウォータージェットメスシステム10aを説明する説明図である。第1実施形態と第2実施形態における構成上の異なる点は、ウォータージェットメスシステム10aは駆動機構を2つ備えるという点である。具体的には、ウォータージェットメスシステム10aにおけるポンプ装置30aは、駆動機構32aと駆動機構32bとを備える。駆動機構32a,32bの内部の構成は、図1で説明した駆動機構32の構成と同じであるので説明を省略する。以降の説明において、駆動機構32aの内部の構成を表現するときは符号の語尾に「a」を付し(例えば、ポンプユニット34a)、駆動機構32bの内部の構成を表現するときは符号の語尾に「b」を付す(例えば、ポンプユニット34b)。また、ウォータージェットメスシステム10aは、駆動機構を二つ備えることに伴い、配管についても、分岐した配管である配管22aと配管62aとを用いる。
B: Second embodiment:
A second embodiment according to the present invention will be described. FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a water
次に、ユーザーによるフットスイッチ52の具体的な操作パターンを例にして、第2実施形態における吸入送液制御を説明する。図6は、ユーザーによるフットスイッチ52の操作パターンに応じて、制御部45が行う吸入送液制御を示している。第2実施形態における吸入送液制御の特徴は、以下の通りである。
(1)送液動作を行うポンプユニットは一度に一つである。複数のポンプユニットが同時に送液動作をしない。
(2)フットスイッチ52のOFFによって、送液動作を行っていたポンプユニットに吸入動作を行わせる。
(3)フットスイッチ52のOFFによって、ポンプユニットの切替えを行う。
制御部45は、上記(1)〜(3)の特徴を備えた吸入送液制御を行う。
Next, suction liquid feeding control in the second embodiment will be described by taking a specific operation pattern of the
(1) There is one pump unit that performs the liquid feeding operation at a time. Multiple pump units do not feed simultaneously.
(2) When the
(3) The pump unit is switched when the
The
図6に示すように、ユーザーが主電源をONにすると、制御部45は、ポンプユニット34a,34bに吸入動作を行わせる。初期状態として空状態であったポンプ室36a,36bは、ポンプユニット34a,34bの吸入動作によって満水状態となる(期間t21)。ポンプ室36a,36bが満水状態になった後、ユーザーがフットスイッチ52をONにすると、制御部45は、ポンプユニット34aに送液動作を行わせる(期間t22)。この期間は、ポンプユニット34bは満水状態で停止している。その後、ユーザーがフットスイッチ52をOFFにすると、制御部45は、ポンプユニット34aに吸入動作を行わせる(期間t23)。
As shown in FIG. 6, when the user turns on the main power supply, the
その後、再びユーザーがフットスイッチ52をONにすると、制御部45は、送液動作を行わせるポンプユニットを切替え、ポンプユニット34bに送液動作を行わせる(期間t24)。その後、ユーザーがフットスイッチ52を短時間OFFにして(期間t25)、再び、ユーザーがフットスイッチ52をONにすると、制御部45は、送液動作を行わせるポンプユニットを切替え、ポンプユニット34aに送液動作を行わせる(期間t26)。
Thereafter, when the user turns on the
以上説明したように、第2実施形態におけるウォータージェットメスシステム10aは、2つのポンプユニットを備える。よって、図6の期間t25のように、ユーザーがフットスイッチ52をOFFにする時間が、ポンプユニット34bが吸入動作によってポンプ室を満水状態にするのに必要な時間より短い場合でも、送液動作を行わせるポンプユニットを、ポンプユニット34bからポンプユニット34aに切替えることにより、次に送液動作を行わせる時には、満水状態のポンプユニット34aによって送液動作を行わせることができる。従って、フットスイッチ52がOFFとなっている時間が短時間であっても、毎回一定時間のウォータージェットメス20の連続使用を確保することができる。
As described above, the water
C.変形例:
なお、この発明は上記の実施形態や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
(C1)変形例1:
上記実施形態2においては、複数のポンプユニットを備える例として2つのポンプユニットを備えるウォータージェットメスシステムを採用したが、それに限ることなく、ポンプユニットの数を3つ、4つといったように、構造上可能な範囲で、2以上の任意のポンプユニットの数を採用するとしてもよい。このようにすることで、さらに、安定的に、ウォータージェットメス20に水を供給することができる。
C. Variations:
The present invention is not limited to the above-described embodiments and embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.
(C1) Modification 1:
In the second embodiment, a water jet knife system including two pump units is employed as an example including a plurality of pump units. However, the present invention is not limited thereto, and the number of pump units is three or four. The number of arbitrary pump units of 2 or more may be adopted as long as possible. By doing in this way, water can be further stably supplied to the
この場合においても、上記第2実施形態と同様に、以下の特徴を取り入れた吸入送液制御を行うことによって、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
(1)送液動作を行うポンプユニットは一度に一つである。複数のポンプユニットが同時に送液動作をしない。
(2)フットスイッチ52のOFFによって、送液動作を行っていたポンプユニットに吸入動作を行わせる。
(3)フットスイッチ52のOFFによって、ポンプユニットの切替えを行う。
Even in this case, as in the second embodiment, the same effects as in the above embodiment can be obtained by performing suction liquid feeding control incorporating the following features.
(1) There is one pump unit that performs the liquid feeding operation at a time. Multiple pump units do not feed simultaneously.
(2) When the
(3) The pump unit is switched when the
ユニットを3つ以上備える場合においては、上記特徴(3)は種々の態様を採用することができる。例えば、ポンプユニット34a〜34dの4つ備える場合、ポンプユニットの切替えのパターンとして、34a→34b→34c→34dといったように順次切替えていくとしてもよいし、その他、所定の規則に従って切替えるとしてもよいし、順不同に切替えるとしてもよい。
In the case where three or more units are provided, various aspects can be adopted as the feature (3). For example, when four
(C2)変形例2:
上記実施形態においては、ユーザーがウォータージェットメス20を連続使用し、ポンプ室36に収容している水の残量が所定量α以下になった場合の、ユーザーへの報知方法として、スピーカー56から報知音を出力する報知方法や、ランプ58を点灯または点滅させる報知方法や、フットスイッチ52の操作性を変える報知方法を採用したが、それに限らず種々の報知方法を採用することができる。例えば、ユーザーがウォータージェットメスシステム10を使用する際に用いる医療用の顕微鏡54のユーザーの視野に、映像や点滅光など、ユーザーが顕微鏡54の接眼レンズを装着したまま視認できる態様の報知手段を採用するとしてもよい。この場合、ユーザーが通常用いている顕微鏡54に、ランプや液晶ディスプレイを組み込むことによって実現することができる。このようにすることで、ユーザーが顕微鏡を使用したまま、水の残量が所定量になったことを視覚的に認識することができる。また、ユーザーが、医療用光学装置としての医療用の顕微鏡に換えて医療用の双眼鏡や望遠鏡を使用する際には、顕微鏡の場合と同様に、望遠鏡におけるユーザーの視野に映像や点滅光など、ユーザーが視認できる態様の報知手段を映すとしてもよい。
(C2) Modification 2:
In the above embodiment, as a notification method to the user when the user continuously uses the
その他の報知手段として、ウォータージェットメス20から吐出するパルスジェットPJの吐出態様を、通常とは異なる吐出態様に変更するとしてもよい。図7は、パルスジェットPJの吐出態様の変更による報知を説明する説明図である。図7(A)は、通常でのパルスジェットPJの吐出態様(通常モード)を示している。図7(B)は、報知を行う場合のパルスジェットPJの吐出態様の具体例1(報知モード1)を示している。報知モード1では、通常よりパルスジェットPJの周波数を低くすることによって報知する。図7(C)は、報知を行う場合のパルスジェットPJの吐出態様の具体例2(報知モード2)を示している。報知モード2では、通常の一定の周波数の連続パルスの間に、定期的にパルスが停止する期間を組み込んだ吐出態様である。このようにパルスジェットPJの吐出態様を変更することで、ユーザーがウォータージェットメス20を操作している手の感覚として、水の残量が所定量以下になったこと認識することができる。また、上記説明した各報知手段を適宜組み合わせて適用するとしてもよい。
As another notification means, the discharge mode of the pulse jet PJ discharged from the
(C3)変形例3:
上記実施形態においては、ポンプ室36に収容されている水の残量を検知する手段として、制御部45が、駆動モーター40の回転数から算出する手段を採用したが、その他、プランジャー39がシリンダー35へ挿入されている長さを検知する光学センサーを設けたり、プランジャー39がシリンダー35へ所定の長さ以上挿入された場合にONになる残量検知用のリミットスイッチをシリンダー35とプランジャー39との間に設けるなど、種々の態様によって、水の残量を検知することができる。
(C3) Modification 3:
In the above embodiment, as a means for detecting the remaining amount of water stored in the pump chamber 36, the
(C4)変形例4:
上記実施形態においては、ウォータージェットメスシステムに用いる液体として水を採用したが、それに限らず、例えば生理食塩水や、弱粘性の油など、種々の液体を採用することができる。
(C4) Modification 4:
In the above embodiment, water is used as the liquid used in the water jet scalpel system. However, the present invention is not limited to this, and various liquids such as physiological saline and weakly viscous oil can be used.
(C5)変形例5:
また、上記実施形態において説明したように、ポンプユニットを1つだけ備えるポンプ装置は、小型化や、処理の簡易化等の観点から、従来のポンプ装置と比較して非常に効果が大きい。すなわち、以下のような構成とするとしてもよい。液体を吐出する医療用のウォータージェットメスに液体を供給するポンプ装置であって、外部から液体を吸入する吸入動作と、該吸入した液体を前記ウォータージェットメスに送液する送液動作とを排他的に行うポンプユニットと、吸入動作と送液動作とを制御する制御部であって、ユーザーによるウォータージェットメスの吐出を停止させる操作に基づいて、吸入動作を行うように制御する制御部とを備え、ポンプ装置は、ポンプユニットを一つだけ備えるとしてもよい。
(C5) Modification 5:
In addition, as described in the above embodiment, the pump device including only one pump unit is very effective compared to the conventional pump device from the viewpoints of downsizing and simplification of processing. That is, it is good also as following structures. A pump device for supplying a liquid to a medical water jet knife that discharges the liquid. The suction operation for sucking the liquid from the outside and the liquid feeding operation for feeding the sucked liquid to the water jet knife are exclusive. And a control unit that controls a suction operation and a liquid feeding operation, and a control unit that controls the suction unit to perform the suction operation based on an operation to stop the discharge of the water jet knife by the user. The pump device may include only one pump unit.
10,10a…ウォータージェットメスシステム
20…ウォータージェットメス
22,62,22a,62a…配管
30,30a…ポンプ装置
32,32a,32b…駆動機構
34,34a,34b…ポンプユニット
35…シリンダー
36,36a…ポンプ室
37a,37b…吸込みボールバルブ
38a,38b…吐出しボールバルブ
39…プランジャー
40…駆動モーター
42…ギア
44…駆動用ピニオン
45…制御部
52…フットスイッチ
54…顕微鏡
56…スピーカー
58…ランプ
60…液体収容部
PJ…パルスジェット
DESCRIPTION OF
Claims (6)
外部から液体を吸入する吸入動作と、該吸入した液体を前記ウォータージェットメスに送液する送液動作とを排他的に行うポンプユニットと、
前記吸入動作と前記送液動作とを制御する制御部であって、ユーザーによる前記ウォータージェットメスの前記吐出を停止させる操作に基づいて、前記吸入動作を行うように制御する制御部と
を備え、
前記ポンプユニットは複数であり、
前記制御部は、所定の期間において前記送液動作を行うポンプユニットが1つとなるように制御するとともに、前記ウォータージェットメスの前記吐出の停止に基づいて、次に送液動作を行わせるポンプユニットを他のポンプユニットに切替える
ポンプ装置。 A pump device for supplying the liquid to a medical water jet scalpel that discharges the liquid,
A pump unit that exclusively performs a suction operation for sucking a liquid from the outside and a liquid feeding operation for feeding the sucked liquid to the water jet knife;
A control unit that controls the suction operation and the liquid feeding operation, and a control unit that controls to perform the suction operation based on an operation of stopping the discharge of the water jet knife by a user .
The pump unit is plural,
The control unit performs control so that the number of pump units that perform the liquid feeding operation is one during a predetermined period, and the pump unit that performs the liquid feeding operation next based on the stop of the discharge of the water jet knife. Pump device that switches to other pump units.
前記ポンプユニットの前記液体の残量を検知する検知部と、
前記送液動作を行っているポンプユニットの液体の残量が所定量を下回ったことを前記検知部が検知した場合に、前記残量に関する情報を前記ユーザーに報知する報知部と
を備えるポンプ装置。 A claim 1 Symbol placement of the pump, and further,
A detection unit for detecting the remaining amount of the liquid of the pump unit;
A pump device comprising: a notifying unit for notifying the user of information relating to the remaining amount when the detecting unit detects that the remaining amount of liquid in the pump unit performing the liquid feeding operation is less than a predetermined amount. .
前記報知部は、前記ユーザーが前記ウォータージェットメスの吐出操作を行う際に用いる操作部に設けられ、通常の吐出操作とは異なる操作性を前記操作部に付与することによって前記報知を行う
ポンプ装置。 The pump device according to claim 2 ,
The notification unit is provided in an operation unit used when the user performs a discharge operation of the water jet knife, and performs the notification by providing the operation unit with an operability different from a normal discharge operation. .
前記報知部は、前記ウォータージェットメスを使用中に前記ユーザーが用いる医療用光学装置に設けられ、該医療用光学装置における前記ユーザーの視野に視覚的な態様によって前記報知を行う
ポンプ装置。 The pump device according to claim 2 or 3 , wherein
The said notification part is provided in the medical optical apparatus which the said user uses while using the said water jet knife, The pump apparatus which performs the said notification by the visual aspect in the said user's visual field in this medical optical apparatus.
前記報知部は、前記ウォータージェットメスに設けられ、前記ウォータージェットメスからの吐出の態様を変更することによって前記報知を行う
ポンプ装置。 The pump device according to any one of claims 2 to 4 ,
The said alerting | reporting part is provided in the said water jet scalpel, The pump apparatus which performs the said alerting | reporting by changing the aspect of discharge from the said water jet scalpel.
前記報知部は、報知音を出力することによって前記報知を行う
ポンプ装置。 The pump device according to any one of claims 2 to 5 ,
The said alerting | reporting part performs the said alerting | reporting by outputting an alerting | reporting sound. Pump apparatus.
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