JP2000508247A - 流体ジェット切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 高圧流体ジェット（44）を発生する装置は、可変圧力ポンプ（22）と、加圧流を工具（40）に安全に誘導する耐破裂送給管（36）とからなる。ポンプは、再使用可能ポンプ（26）によって駆動される使捨てダイヤフラム・ポンプ・カートリッジ（28）を有していてもよい。送給管は、可撓性を高めたコイル状の強化管(hypo tube)でもよい。

Description

【発明の詳細な説明】 流体ジェット切断装置 〔技術分野〕 本発明は、流体ジェット切断装置、この装置の構成要素、および周囲の領域に 損傷を与えずに流体ジェットを正確に位置決めする方法に関するものである。 〔背景技術〕 切断力として水のような液体の高圧流を用いる流体ジェット切断装置が知られ ている。高圧流体ジェット切断装置は、外科医術分野で使用することが提案され てきた。米国特許第３，９３０，５０５は、眼のレンズの組織を分解するための 可変圧力ジェットを開示している。ヘパトム(Hepatom)として知られている胆管 (hepato-bilary)外科医術に用いる装置が文献に報告され、そして、アメリカ合 衆国の外でも入手できる。米国特許第５，３７０，６０９号ならびに関連ヨーロ ッパ特許出願第０４８５１３３号および０４８９４９６号は、静脈または動脈か ら沈着物を取り去り、乳化し、除去するために高圧液体流を送給する水ジェット ・カテーテルを記述している。 〔発明の開示〕 本発明は、高圧流体をつくり出す可変圧力ポンプと、高圧流を安全に誘導する ための耐破裂送給管とを含む高圧流体ジェット発生装置である。ポンプは、ピス トン・ポンプまたは空気増圧機ユニットのような再使用可能ポンプによって駆動 される使捨てダイヤフラム・ポンプを含んでいる。吸引流体は使捨てダイヤフラ ム要素とのみ連通し、使い終ったダイヤフラム・ユニットを新鮮で、滅菌した使 捨てポンプと単に交換するだけで、装置の非汚染再使用を許す。ジェットをつく り出すための１またはそれ以上のオリフィスを有する工具または細棒は、送給管 の末端に接続されることができる。代案として、ジェット工具は、ジェット・チ ップを備えた耐破裂カテーテルを用いてもよい。送給管は、コイル状に巻かれて いて、管の可撓性と使用者の取扱いの容易性とを高める。高圧シールが、送給管 とポンプの出口との間およびノズルと送給管との間に成形されてもよい。そのシ ールは、上述した結合部の一方または両方が恒久というよりはむしろ着脱自在に なるように手動締付けコネクタに設けられてもよい。 本発明は、また、吸引されるべき流体源に接続できる入口と、耐破裂送給管に 連通する出口とを有する使捨てダイヤフラム・ポンプを含む流体ジェット装置の 使捨て要素にも向けられている。送給管の末端は、毛細流体ジェットをつくり出 す１またはそれ以上の微細オリフィスを有する工具に接続できるようになってい る。使捨てダイヤフラム・ポンプは、流体をポンプ室に充満しかつそこから吐出 するようにダイヤフラムをたわませるために必要な作業力を発生する再使用可能 ポンプ室に装着できるようになっている。 本発明は、流体源に連通する入口と、加圧流を誘導するためのコイル状耐破裂 送給管とを有する高圧ポンプを含む流体ジェット装置にも関するものである。ジ ェット・ノズルは漏れのない緊密な状態で送給管の末端に一体にまたは着脱自在 に接続されてもよい。 本発明は、流体ジェットを正確に標的に当てる方法にも関するものである。流 体ジェット装置は、可変圧力ポンプ、そのポンプの出口に連通する送給管、送給 管に連通していて、吸引流体が流出するさいに流体ジェットをつくり出すオリフ ィスを有する工具を含むように設けられている。可視「正照準」ジェットは、標 的に損傷を与えない低圧で発生され、標的に向けられる。低圧流体ビームが所望 の位置に正確に照準を合せられるまで、操作される。ジェットを標的に維持しな がら、流体の圧力が増加される。本発明は、標的位置を取り囲む領域が高圧ジェ ットの照準合せ中に損傷を受ける傾向を軽減する。 本発明の目的は、汚染の危険性なしに再使用できる高圧流体ジェットをつくり 出す装置を提供することにある。 本発明の別の目的は、使用者の取扱いを容易にする高圧流体ジェットをつくり 出す装置を提供することにある。 本発明のさらに別の目的は、誤指向またはマーク外れが起きた場合に、損傷を 与えない低圧力で正確に照準に当てられうる高圧流体ジェットをつくり出す装置 を提供することにある。 〔図面の簡単な説明〕 図１は、特に外科医術分野に使用するために構成された本発明にもとづく流体 ジェット切断装置の概略図である。 図２は、図１に示す可変高圧力ポンプの断面図である。 図３は、可変高圧力ポンプの使捨てダイヤフラム・ポンプ要素の断面図である 。 図４は、カートリッジを再使用可能ポンプ・ハウジングに固定する係止機構の 上面図である。 〔発明を実施するための最良の形態〕 本発明は、切断媒体、好ましくは液体の高圧流を標的に送給するための装置で ある。レーザ・ビームまたは機械的切断工具と類似せず、流体ジェットは、切断 位置を取り囲む領域を熱的に劣化させることができる局部熱を発生しない。本装 置は、制御された正確な迅速切断を許す。ジェット流の直径および切断媒体の圧 力は用途にもとづいて選択的に変えられてもよい。切断装置の構成要素は、一体 に接続されるか、またはそれに代えて、特別の用途による要求によって、または 摩耗もしくは故障によって交換を必要とする場合、例えば、切断工具、ポンプ・ カートリッジ等の交換を許すように着脱自在に接続されてもよい。耐圧送給管は 、ポンプからの切断流体を、流体ジェットをつくり出すオリフィスをかいして誘 導する。送給管は切断流の操作を高めるようにコイル状に巻かれていてもよい。 流体ジェットは、ジェット開口の数、向き、形状にもとづいて、外方に広がるス プレまたは焦点に収束する複数本の流れのような収束ビームまたは多くの考えら れうるその他の形状であってもよい。ジェット・ポートは手持ち工具に設けられ ていて、使用者が切断箇所に関して流体ジェットを手動で位置決めできるように してもよい。ポンプ装置は、再使用できるか、または好ましくは再使用可能要素 と、切断流体に直接に接触するポンプの一部が離れて配置されるようにする限ら れた附属物または使捨て要素とを含む。後者の構成は、衛生上または滅菌切断流 体または切断箇所が望ましい場合には、特に適している。流体アークの圧力およ び速度は選択的に制御することができ、使用者が流体圧力を切断範囲（１０００ から５００００p.s.i.（７０から３５００kg／cm²）、好ましくは５０００から ３０，０００p.s.i.（３５０から２１００kg／cm²）、切断されるべき材料によ って決まる。）を増加するまで、顕著な切断影響を及ぼさない可視低圧ビーム（ １０から １０００p.s.i.（0.7から７０kg／cm²）、好ましくは約２００p.s.i.（１４kg／ cm²）、切断を受ける材料によって決まる。）を正確に位置決めできるようにす る。染料が、視覚化を高めるために噴射されるべき流体に用いられてもよい。こ のようにジェットを標的に合せることは、切断箇所を取り囲む材料の意図してい ない損傷の及ぶ範囲を減少すると共に、正確で制御された切断を許す。 流体ジェット切断装置は、硬質材料ばかりではなく、軟質材料を含めた広範囲 の工業分野に用いられることを意図されている。繊維質、食料、発泡質、プラス チック材料、特に、機械的切断刃によっては付着、破壊、変形しやすいもろいか もしくはゴム質材料のような物品が流体ジェット切断によく適しているようであ る。粘着性のいちぢく(fig)またはグラノラ(granola)棒のような裏当て製品のシ ートは、流体ジェット装置を用いて梱包をする前に、個々の部分に切断されるこ とがある。込み入った形状は、特にジェットの移動がコンピュータ制御の下でな されているときに、切断ビームを用いて成形されることができる。発泡またはプ ラスチック材料のような軟質材料は、最終製品のゆがみなしに切断されうる。流 体ジェットは材料の心取りまたは穴明けに用いられる。特に、この使用目的のた めに、「流体ジェット切断」という用語は、切断、穴明け、心取り、ミシン目入 れ、剥取り、成形、剥離、その他の成形および機械加工作業に高圧流体ビームの 使用に制限なしに広く構成され、含むように意図されている。ジェット・ノズル は、使用者の手に保持して、またはＸ，Ｙ，Ｚ座標位置決め機のような機械制御 による操縦にかなうように構成されてもよい。後者の実施例は、さらに商業的尺 度でジェット切断装置の用途を示唆している。 流体ジェット切断装置は、制限なしに、整形外科医術関節鏡施術（orthopedic arthroscopic procedures)を含めた外科医施術に用いるように特に指示されて いる。ジェット流圧力の選択的変更は、外科医が硬い骨、軟い骨、軟骨、組織を 切断したり、器官、または管の下にある組織を露出するように剥がしたり、また は単に外科施術によってつくられた血液や破片を洗い流すことができるようにす る。後者の灌注機能は施術箇所の良好な視界を保証する。好ましくは、ジェット は生理食塩水のような溶液、または多分、組織または骨の切断または切除をする 二酸化炭素のような液化ガスのような滅菌溶液の微細な収束流である。この収束 流は 生体の断片をより小さいものに砕粉するように用いられてもよい。乳状化された 破片は外科施術箇所から流し出されるか、あるいは断片が他の技術を用いて除去 されうる。医療施術に用いられた場合、加圧流体は、出血を低下させるための血 管収縮化合物または痛みをやわらげるための麻酔化合物を含有していてもよく、 あるいは、その他の有効な化合物が水ジェット医療施術を増強もしくは容易にす るように用いられてもよい。ジェット細棒は吸引ノズルを含むか、または別個の 吸引ラインが用いられてもよい。代案として、正圧排除が流水を除去するように 用いられてもよい。 ジェット圧力の選択的な変更は、外科医が可視低圧流を施術されるべき骨また は組織の一部に正確に位置決めし、次いでジェットを高切断圧力まで単に増加さ せることによって既に照準を合せられたジェットによって骨または組織を切断で きるようにすることである。生理学上の不活性染料が滅菌切断流体に分散されて 、低圧流の可視化を高めるようにしてもよい。流体中に十分に沈められたときで も、ジェットは周囲の溶液内でキャビテーションによって確かめられる。数十分 の１ミリメータの範囲内、好ましくは約0.1mmの直径を有する毛細流体ビームに よって、外科医が近隣の組織、器官、管または神経繊維を損傷せずに、微細に制 御された切開を行えるようにする。細い手持ち棒またはノズルが用いられて、狭 いスペースで複雑な形状寸法を表す外科施術に流体ジェット切断装置の使用を容 易にする。 流体ジェットの滅菌が、外科医術分野におけるように、必須である用途に用い る流体ジェット切断装置が、図１に示されている。ポンプ・コンソール２２は、 制御回路および使用者情報を含んでいる。コンソールのダイヤルまたはボタンに よって、使用者が装置のパラメータを変えることができるようにする。コンソー ルは、再使用可能ポンプ２６、この場合、ピストン・ポンプである。このピスト ン・ポンプは、漏れ緊密状に使捨てダイヤフラム・ポンプ２８に係脱自在に係合 する。IVポールから吊り下げられた食塩水袋３０のような滅菌切断流体源が、図 １に離れて示されているように、可撓管３２をかいして使捨てポンプに連通して 配置される。食塩水が送給管３６にそってポンプによって高圧の下で手持ち外科 医術ジェット細棒４０に強制送給される。切断流体の流れが、ポンプ制御回路に 速通するフート・スイッチをかいして外科医によって制御される。流体送給ライ ン３６がコイル状ステンレス強化管(hypo tube)からなり、この強化管は高圧流 体を安全に誘導するのに十分な破裂強さを有しているが、しかし、コイル状の形 状のために外科医の取扱いを容易にする。強化管は好ましくは、１４ＸＨゲージ （ＸＨは特別重い壁を示す）型３１６または３０４ステンレス鋼からつくられる 。図示する管の内径は０．０３６インチ（０.９１mm）で、その外径は０.０５８ インチ（１.４７mm）である。 強化管は、好ましくは直径０.６３インチ（１６mm）のマンドレルに直状管を 巻き付けて隣接コイルが接触するようにして成形される。強化管の端は非コイル 状のままの直線状になっており、それに手動締付けコネクタを装着するか、ある いは、要素が着脱を望まない場合には、ポンプ出口とジェット・ノズル工具とを 一体に接続してもよい。歪逃し３７が強化管の端に装着されて、強化管がポンプ 出口とジェット・ノズル工具との接続部に隣接してもつれないようにする。送給 管は、小形形状になっていて、使用者が管を所望の長さに軸方向に可撓性をもっ て伸ばすことができるようにする。代表的な実施例においては、１０フィートの 直状強化管は約４−６フィートのコイル状送給管に縮めることができる。そのま ま用いるコイルは内径が０.８５インチ（２１.６mm）で１インチ当り約2.5巻き である。送給管は好ましくは、５００００p.s.i．（３５００kg／cm²）を超える 圧力にも耐えられる。 外科医術用ジェット工具４０、好ましくは外科医の手に握られる細い棒は、数 十分の１ミリメータの直径を有する１またはそれ以上の微細な軸方向または横方 向ジェット・オリフィスで終了する送給管に連通する管腔を有している。外科医 術用ジェット細棒の様々な形体が用いられてもよい。好ましくは、チップが選択 的に鋳込成形可能であって、外科医がジェット・チップをある形体にまたはある 角度に再成形または曲折できるようにしてもよい。この形体または角度は、外科 施術箇所に関してノズルの位置決めを容易にする。この特徴は、特に視界に入り にくい箇所に有効である。 デフレクタまたはキャッチャが液体ジェット４４を無害のスプレに変換するよ うにオリフィスに対向して設けられ、流体アークが所望するよりも深く切断した り、流れが誤った方向に向けられている場合に、健全な組織を攻撃しないように することもできる。小さい工具形体を保証するために、キャッチャは、工具の挿 入のさいに用いられる細い形状から外科施術箇所に対する拡張した形状まで滑動 できるか（軸方向モードで）または枢動できる（横断モードで）ようにしてもよ い。細い形状は関節鏡状に工具の使用を容易にし、また小開口および狭いカニュ ーレが作業視界に入るように用いられる場合のその他の施術を容易にする。代案 として、１またはそれ以上のジェットがキャッチャと同じ狙いを達成する偏向ス プレをつくり出すように指向されてもよい。別個の出口がジェット・ノズルに設 けられ、その基端（患者の外部）が主病院供給源のような吸引源に連通されて、 血液、外科施術破片、切断流体を吸引できるようにする。代案として、別個の吸 引ラインが用いられてもよい。別個の出口は、灌注流体または薬剤の注入用の入 口とすることもできる。代案として、外科施術ノズルは、米国特許第５，３７０ ，６０９号（その内容はここでも引用されている）に開示されているような耐破 裂カテーテルのチップとして成形されてもよい。 迅速結合アダプタ４２は、流体ラインの端に設けられ、予成形ジェット・チッ プを変えるために外科医が迅速に切り換えられるようにする。コイル状送給管と ジェット細棒との間の手動締付けコネクタの一実施例においては、コイル状送給 管が嵌め輪に永久嵌合された一端または両端に直状のセグメントを有している。 Ｏリングが嵌め輪に当接するまで管端上に滑って装着される。送給管の突出チッ プがジェット細棒の入口またはポンプの出口に受けられる。つまみネジまたはそ の他の締付け機構が嵌め輪とＯリングとを、Ｏリング用縮径凹部（Ｏリングより もわずかに小さい）を有する段付き室と、嵌め輪用大室に着座係合するように引 き入れる。つまみネジおよび嵌め輪は入換えできる表面を与えるように成形され ていて、つまみネジおよびジェット細棒または出口がねじ係合されるさいに段付 き室に嵌め輪を挿入しやすくする。嵌め輪は所定量だけ（しかし、それ以上では ない）Ｏリングを変形しながら室の床に当接するので、第１要素と第２要素との 間にガスケットを厳しく変形させずに高圧シールがつくられる。Ｏリングは第１ 要素と第２要素とが分離されたときに、容易に取り去られることができる。コン ソールは、滅菌食塩水から隔離された再使用可能作業ポンプと、食塩水に直接に 作用する使捨てポンプ作用部分とを含み、それらは外科施術ノズルから可撓送給 管３６をかいして高圧の滅菌流体を施術箇所に当てる。 ２つの要素からなるポンプ作用装置は次のように作用する。非滅菌作業流体が 再使用可能ポンプ内のピストン・ヘッドによって使捨てポンプ内の可撓ダイヤフ ラムに作用する。作業流体の圧力に応答してダイヤフラムがたわんで、使捨てポ ンプ室内の容積を減じ、生理溶液を出口、コイル状流体ライン、終局的には外科 施術ジェット細棒を通して送り出す。ピストンが後退されると、ダイヤフラムは 作業シリンダの口に着座し、食塩水を入口をかいして引き込み、使捨てポンプ室 を再充満する。ポンプ作用装置は、充満と吐出との間のサイクルを繰り返し、高 圧流体のほとんど連続した脈流をジェット細棒に供給する。逆止弁が入口と出口 に設けられていて、所望の流路を確保する。上述の手順が完了したとき、使捨て ダイヤフラム・ポンプ・ヘッドが再使用可能ピストン・ポンプから取り外され、 廃棄されるか、再使用のために再滅菌される。滅菌食塩水に接触していないピス トン・ポンプは、新規な滅菌使捨てダイヤフラム・ポンプと共に再使用されても よい。 第２可撓ダイヤフラム（図示せず）がカートリッジ・インターフェイスで再使 用可能ポンプに装着されてもよい。第２ダイヤフラムは、望ましくない材料がポ ンプ・シリンダに侵入することを防止するように働く。 図２は、再使用可能ポンプ・ハウジング２６と、使捨てポンプ・カートリッジ ２８とを含む集合ポンプ２４の詳細を示す。確動容積ピストン・ポンプが再使用 可能要素として図示されてはいるが、空気増圧機のようなその他のポンプ作用機 構が用いられてもよいことは当業者にとっては明らかであろう。再使用可能ポン プは、使捨てダイヤフラム・ポンプから離れて配置され、かつ高圧導管によって ダイヤフラム・ポンプに接続されたポンプであってもよい。再使用可能ハウジン グは、好ましくは３０４または３１６ステンレス鋼からつくられる。モータ（図 示せず）によって駆動されるシャフト５２はクランク室５４内にまで延びている 。偏心クランク５６はシャフトに装着され、細長い連結棒５８に係合される。ピ ン６２は棒５８の他端を円筒形ピストン・ロッド６０に接続する。ピストン６０ は、好ましくはカーバイトからつくられるが、しかし、他の耐摩耗材料も適して いる ことは当業者にとっては明らかであろう。軸受（図示せず）が各連結部に設けら れ、各可動部品間の摩擦を最小にする。室５４は摩擦を減じるように動作する潤 滑油で満たされる。 カーバイト含有挿入物を含めて、円筒形室６４はピストンを受ける。本発明の 好適形体においては、円筒形室６４とピストンとの間の間隙は、０.０００２イ ンチ（０.００５mm）である。好適実施例においては、ピストンの直径は約０.２ ５インチ（６.３５mm）である。 シャフト５２の回転によって偏心クランクがリンク機構を動かし、ピストンを 室内で往復させる。ピストンによって占められる室内の空間は、作業流体室を形 成する。ピストンは、室の最大容積を画定する後退位置と、室の非占有容積が最 小になる伸長位置との間を往復する。伸長位置と後退位置との間の距離は、ピス トン行程となる。好適実施例においては、ピストン行程は、約０.２５インチ（ ６.３５mm）である。 環状シール７０は、クランク・ケースから作業室を絶縁する。シールは、作業 流体室の圧力を受けない。その結果、従来のオイル・シールが用いられてもよい 。 １対の通路７２，７４が液溜めからピストン室に作業流体を供給する。通路は 完全後退ピストンのヘッドのわずか上方で開口している。通路７８，８０は、環 状室をポンプの外部に流体結合し、環状室とハウジング外部との間を弁７９，８ １をそれぞれかいして水および空気を流す。 カートリッジ２８は、小型ソケットまたは再使用可能ポンプ内の開口に装着さ れ、かつ、係止レバー１４０およびラッチ１４８によってそこに固定される。そ の側面図が図１，２に示されている。再使用可能および使捨てポンプ・ヘッドを 係脱自在に係合するその他の構成が用いられうることは、当業者にとっては明ら かであろう。例えば、再使用可能および使捨てポンプ・ハウジングのねじ係合が 考えられうる。ポンプ・カートリッジの半径方向伸延フランジまたは肩８４がレ バーと係合される。係止レバー１４０の一端がレバー装着部１４４およびピン１ ４６によってハウジングに枢動自在に接続される。ピンは棒を丁番装着部のまわ りに枢動できるようにする。逆Ｌ字形のラッチ１４８が、ピン１５４とラッチ装 着部１５２によって枢動自在に装着される。図４は上から見た係止機構を示す。 ポンプ・ハウジングを一体に係止するために、係止レバーがカートリッジの肩 に対して揺動される。ラッチは延長部１５６をレバーの一端に係合するように傾 けられている。安全スイッチ（図示せず）がレバーに設けられていて、レバーが 非係止位置にあるときに、ポンプの運転を防止する。カートリッジがポンプから 解除されたとき、ラッチが係止棒から離れて枢動され、そして、延長部１５６が カートリッジの除去を許すように非係合にされる。 使捨てポンプ・カートリッジ２８が図３に示されている。それは、ポンプ・カ ートリッジの下面８８に装着されている可撓性の医療水準のウレタン製ダイヤフ ラム８６を有している。カートリッジは、３０４もしくは３１６ステンレスまた は繊維充填アセタルのようなプラスチックからつくられてもよい。好ましくはダ イヤフラムの周囲に一体に成形されかつ同じウレタン材料から成形された環状シ ール９０が環状チャネル９２に着座される。シールはチャネル９２内に圧入され てもよい。代案として、「スナップ嵌合」が用いられてもよく、そのために、シ ールを定位置に嵌合させる突起が設けられる。シールとチャネルとは異なる断面 形状をしている。図示する実施例においては、シールは円形断面であり、他方、 チャネルは方形断面である。カートリッジが再使用可能ポンプ・ハウジングに装 着されたとき、シールは環状チャネルに合致する形状に圧縮される。シールとチ ャネルとの寸法および形状の物理的関係は、カートリッジがポンプ・ハウジング に係止されたときに、応力がＯリングにかかるようになっている。Ｏリングの横 断面が環状体の方形横断面形状に変形されたとき、シールの弾性係数は硬質プラ スチックまたは軟質金属の範囲に近い値まで増加して、圧縮シールがポンプ装置 によって意図されていた上昇圧力に耐えられるようにする。 通路が、食塩水源に連通した入口から可変ダイヤフラムによって画定される可 変寸法ポンプ室まで延びている。一方弁９８が室９４への流れを制御し、かつ、 滅菌流体源への逆流を防止する。図示する逆止弁はつる巻ばね１０６の一端によ って弁座１０４に向けて押し付けられているボール１０２を有している。ばね１ ０６の他端は、流入通路を画定するハウジングの拡大部分上の環状リップ１０８ に当接する。他の逆止弁が用いられうることは、当業者にとっては明白であろう 。 通路１１２は、高圧送給管に連通した出口とポンプ室との間で延びている。一 方弁１１４は、吐出ストローク中に吸引流体の流れを制御し、かつ、つる巻きば ね１２４の一端によって弁座１２２に向けて押されているボール１１８を有して いる。つる巻きばね１２４の他端は、出口通路を画定する拡大部分にあるリップ １２６に乗る。ピストンの後退によってダイヤフラムを使捨てハウジングから離 れるように引き付けて、ポンプ室の圧力を減じる。入口逆止弁が開いて、食塩水 をポンプ室に満たさせる。ピストンの伸長によってポンプ室内の圧力を増し、出 口逆止弁を開き、加圧流体をポンプから送給管に送る。 好ましくは、カートリッジは、外科施術直前に再使用可能ポンプ・ハウジング 内の交換自在ソケットに装着される。カートリッジは、ダイヤフラムが作業流体 室の口を塞いだ状態で、ハウジングに装着される。係止レバーはラッチに係合さ れて、シールを圧縮し、再使用可能および使捨てポンプ・ヘッドを一体に固定す る。空気が作業流体室にある場合には、その空気はジェット切断前に排除されな ければならない。食塩水袋から延びているチューブは使捨てカートリッジの入口 に接続されてもよく、また、耐破裂コイル状送給管がダイヤフラム・ポンプの出 口に取り付けられてもよい。 組み立てられたポンプは、矢印１８２（図１および２）に示すように、軸１８ ０上で逆転され、作業流体の呼び水を注入される。弁７９は水の導入を制御し、 その間、空気が通路８０および弁８１を通って逃がされる。作業流体室内にピス トンをゆっくりと動かすことによって、呼び水注入を容易にする。弁８１は、圧 力が通路７８に加えられ続けている間、室が充満された後に、閉じられる。呼び 水を受けたポンプは使用準備ができる。 ポンプは、使用中は、気泡が作業流体室に蓄積されないように、倒立の状態に 留まっていて、ピストンが完全後退位置にあるとき、気泡が環状液溜め内に浮上 するようにする。ピストンは、好ましくは１秒間に６０回まで循環する。ポンプ の速度は、使用者が制御ダイヤル、フット・スイッチまたはハンド・スイッチ （図示せず）をかいして選択的に制御してもよい。これにより、流体ジェットの 圧力および切断強度が実際に変えられる。 流体ジェット切断装置を用いた半月切除（meniscectomy）の場合における代表 的な手順について以下に述べる。患者は麻酔され、そして、止血帯が腿に当てら れ、２８０mmHgの圧力に設定される。患者は、慣用の方法で布を掛けられる。食 塩水が流入カニューレ（三方門脈技術）を用いた上位中間門脈をかいしてまたは 結合ライン（２方門脈技術）における横門脈に置かれたスコープ・カニューレを かいしてひざに導入される。食塩水は結合ラインにおける中間部からひざの空所 に出る。ひざの疾患はスコープをかいして見られる。ひざを曲げた後に、外反足 または内反足応力が加えられて緊密な小区分への接近を容易にする。吸引が行わ れて、組織の破片を浄化し、視界を明瞭にする。ジェット細棒の先端が、切断箇 所への接近を容易にし、かつ、ジェット流の適正な切断指向を与えるように整形 される。ジェット流は、切断箇所に照準が合されている間は低圧で誘導される。 ジェットと標的とが一致したとき、ジェット流の圧力が組織の一部を切除する切 断範囲に増加される。ジェット流は、切除した組織を小部分に破壊する。外科施 術の完了後、切断工具とスコープとが入口から取り去られ、ひざが拭われ、布で 巻かれる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年６月２３日（１９９７．６．２３） 【補正内容】 請求の範囲 １．再使用可能要素と共に使用でき、高圧流体切断ジェットを発生する使捨て ダイヤフラム・ポンプであって、ダイヤフラムと、該ダイヤフラムを支持するポ ンプ・カートリッジとからなり、該ポンプ・カートリッジおよび前記ダイヤフラ ムはポンプ室を画定し、前記ポンプ・カートリッジは前記再使用可能要素と関連 して動作するように構成・配置され、かつ、流体が流体源から前記ポンプ室まで 連通される入口と、流体が前記ポンプ室から通過する出口とを有し、前記ダイヤ フラムは少なくとも１０００p.s.i．（７０kg／cm²）の切断圧力で前記ポンプ室 から前記出口を通して流体を吐出するように前記再使用可能要素によって駆動さ れうるようになっていることを特徴とした使捨てダイヤフラム・ポンプ。 ２．（削除） ３．（削除） ４．基端が前記出口に接続されかつ末端が工具に接続された送給管をさらに有 し、前記工具は流体が通過するさいに切断ジェットをつくり出すジェット・オリ フィスを有していることを特徴とした請求項１記載の使捨てダイヤフラム・ポン プ。 ５．前記送給管およびジェットをつくり出す前記工具は、高圧シールを有する 手動締付けコネクタによって着脱自在に取り付けられることを特徴とした請求項 ４記載の使捨てダイヤフラム・ポンプ。 ６．前記送給管は強化管(hypo tube)であることを特徴とした請求項４記載の 使捨てダイヤフラム・ポンプ。 ７．前記強化管は金属を含んでいることを特徴とした請求項６記載の使捨てダ イヤフラム・ポンプ。 ８．前記コイル状の送給管は、使用者によって軸方向に伸延できる複数の輪に なっていることを特徴とした請求項４記載の使捨てダイヤフラム・ポンプ。 ９．（削除） 10．（削除） 11．前記再使用可能構成要素は、前記使捨てダイヤフラム・ポンプに作業力を 働かせ、前記再使用可能要素は前記ポンプ室に連通された流体から絶縁されてい ることを特徴とした請求項１記載の使捨てダイヤフラム・ポンプ。 12．前記再使用可能要素はピストン・ポンプであることを特徴とした請求項１ １記載の使捨てダイヤフラム・ポンプ。 13．（削除） 14．前記ダイヤフラム・ポンプは滅菌されていることを特徴とした請求項１０ 記載の使捨てダイヤフラム・ポンプ。 15．（削除） 16．前記ポンプは可変圧力ポンプであることを特徴とした請求項１記載の使捨 てダイヤフラム・ポンプ。 17．前記可変圧力ポンプは、標的を切断せずに標的にジェットを正確に照準を 合せるように用いられうる低圧と、正照準ジェットで標的を切断するように用い られうる高圧とを流体に与えることを特徴とした請求項１６記載の使捨てダイヤ フラム・ポンプ。 18．前記低圧は１０００p.s.i．（７０kg／cm²）以下であることを特徴とした 請求項１７記載の使捨てダイヤフラム・ポンプ。 19．前記高圧は１０００p.s.i．（７０kg/cm²)以上であることを特徴とした請 求項１８記載の使捨てダイヤフラム・ポンプ。 20．前記可変圧力ポンプによって与えられる流体の圧力を変える制御機をさら に有していることを特徴とした請求項１６記載の使捨てダイヤフラム・ポンプ。 21．（削除） 22．（削除） 23．前記使捨てダイヤフラム・ポンプは、高圧シールを有していることを特徴 とした請求項２１記載の使捨てダイヤフラム・ポンプ。 24．前記使捨てダイヤフラム・ポンプは、周囲にそって設けられた高圧シール を有するダイヤフラムを備えていることを特徴とした請求項２３記載の使捨てダ イヤフラム・ポンプ。 25．前記ピストン・ポンプは、前記ダイヤフラム・ポンプに係脱自在に係合さ れ、前記高圧シールは前記の係合されたダイヤフラム・ポンプと前記ピストン・ ポンプとの間で圧縮されることを特徴とした請求項２１記載の使捨てダイヤフラ ム・ポンプ。 26．前記ピストン・ポンプは、レバーとラッチとによって前記ダイヤフラム・ ポンプに係脱自在に係合されることを特徴とした請求項２５記載の使捨てダイヤ フラム・ポンプ。 27．（削除） 28．前記ピストン・ポンプはピストンを有し、該ピストンは流体を前記ポンプ 室に引き入れる後退位置と、該ポンプ室から流体を吐出する伸長位置とをとるこ とを特徴とした請求項１２記載の使捨てダイヤフラム・ポンプ。 29．前記送給管とおよびジェットをつくり出す前記工具とは互いに着脱自在に なっていることを特徴とした請求項５記載の使捨てダイヤフラム・ポンプ。 30．（削除）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴァン・パターソン，フランク アメリカ合衆国ニューハンプシャー州 03833−0493，エクセター，ジューニパ ー・リッジ・ロード 18 (72)発明者 ヨダー，マーヴェル・ジョン アメリカ合衆国マサチューセッツ州01810, アンドーバー，キャメロン・ロード ８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．切断ジェットとして使用する高圧流体を発生する装置であって、流体を切 断圧力にするポンプと、該ポンプの出口に連通した送給管とからなり、前記ポン プは流体源に連通した入口と、吸引流体が通過する出口とを有し、前記送給管は 使用者による該管の取扱いをしやすくするようにコイル状に巻かれていることを 特徴とした高圧流体発生装置。 ２．前記送給管は前記ポンプの出口に着脱自在になっていることを特徴とした 請求項１記載の装置。 ３．前記送給管の基端は、該送給管を前記ポンプの出口に着脱自在に接続する コネクタを有し、該コネクタは高圧シールを有していることを特徴とした請求項 ２記載の装置。 ４．前記送給管の末端は、吸引流体が通過するさいに切断ジェットをつくり出 すジェット・オリフィスを有する工具に取り付けられていることを特徴とした請 求項１記載の装置。 ５．前記送給管およびジェットをつくり出す前記工具は、高圧シールを有する 手動締付けコネクタによって着脱自在に取り付けられることを特徴とした請求項 ４記載の装置。 ６．前記送給管は強化管(hypo tube)であることを特徴とした請求項１記載の 装置。 ７．前記強化管は金属を含んでいることを特徴とした請求項６記載の装置。 ８．前記コイル状の送給管は、使用者によって軸方向に伸延できる複数の輪に なっていることを特徴とした請求項１記載の装置。 ９．前記複数の輪が第１の形状で隣接して接触し、かつ、前記送給管を軸方向 に伸延した後は第２の形状に互いに離れることを特徴とした請求項７記載の装置 。 10．前記ポンプは、使捨てダイヤフラム・ポンプを含むことを特徴とした請求 項１記載の装置。 11．前記ポンプは、前記使捨てダイヤフラム・ポンプに作業力を働かせる再使 用可能要素をさらに含み、該再使用可能要素は吸引流体から絶縁されていること を特徴とした請求項１０記載の装置。 12．前記再使用可能要素はピストン・ポンプであることを特徴とした請求項１ １記載の装置。 13．前記再使用可能要素は空気増圧機であることを特徴とした請求項１１記載 の装置。 14．前記使捨てダイヤフラム・ポンプは滅菌されていることを特徴とした請求 項９記載の装置。 15．前記送給管は、前記吸引流体が流出するさいに流体ジェットをつくり出す オリフィスを有する工具に接続されていることを特徴とした請求項１記載の装置 。 16．前記ポンプは可変圧力ポンプであることを特徴とした請求項１記載の装置 。 17．前記可変圧力ポンプは、標的を切断せずに標的にジェットを正確に照準を 合せるように用いられうる低圧と、正照準ジェットで標的を切断するように用い られうる高圧とを流体に与えることを特徴とした請求項１６記載の装置。 18．前記低圧は１０００p.s.i.（７０kg/cm²）以下であることを特徴とした請 求項１７記載の装置。 19．前記高圧は１０００p.s.i.（７０kg/cm²）以上であることを特徴とした請 求項１８記載の装置。 20．前記可変圧力ポンプによって与えられる流体の圧力を変えるように使用者 によって、選択的に作動できる制御機をさらに有していることを特徴とした請求 項１６記載の装置。 21．切断ジェットとして使用する高圧流体を発生する装置であって、流体に切 断圧力を与える使捨て可変圧力ダイヤフラム・ポンプと、該ポンプの出口に連通 する送給管とからなり、前記ポンプは流体源に連通できる入口と、吸引切断流体 が通過する出口とを有し、該ポンプは該ポンプを充満ストロークと吐出ストロー クとの間で駆動する作業力源に係脱自在に係合でき、前記送給管は切断圧力にお いて破裂に耐えるようになっていることを特徴とした高圧流体発生装置。 22．前記送給管は使用者による該管の取扱いをしやすくするようにコイル状に なっていることを特徴とした請求項２１記載の装置。 23．前記使捨てダイヤフラム・ポンプは、前記作業力源に関して定置されうる 高圧シールを有していることを特徴とした請求項２１記載の装置。 24．前記使捨てダイヤフラム・ポンプは、周囲にそって設けられた高圧シール を有するダイヤフラムを備えていることを特徴とした請求項２３記載の装置。 25．前記作業力源は、前記ダイヤフラム・ポンプに係脱自在に係合されるピス トン・ポンプであり、前記高圧シールは前記の係合されたダイヤフラム・ポンプ と前記ピストン・ポンプとの間で圧縮されることを特徴とした請求項２１記載の 装置。 26．前記ポンプは、前記使捨てダイヤフラム・ポンプと前記ピストン・ポンプ とを係合させるラッチに係脱自在に固定できるレバーをさらに有していることを 特徴とした請求項２５記載の装置。 27．前記送給管は、前記吸引流体が流出するさいに流体ジェットをつくり出す オリフィスを有する工具に接続されていることを特徴とした請求項２１記載の装 置。