CN106232024B - 用于可靠地组装和拆卸多部件式医疗装置的两个功能单元的控制 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种医疗装置(10)，具有可彼此机械耦合的两个装置单元(12、14)，其中两个装置单元(12、14)具有两个功能单元(42、44)可彼此机械耦合，以便能借机械耦合状态下的第一功能单元(42)来致动第二功能单元(44)，第一功能单元(42)可被电气或电子地控制且具有可到达耦合位置(B)以便与第二功能单元(44)的相应机械耦合节段(68)耦合的机械耦合节段(66)。根据本发明，至少在一个装置单元(12、14)处提供用于检测两个装置单元(12、14)相对彼此的相对位置或两个装置单元彼此间距离的构件(S3、64)；第一功能单元(42)的电气或电子控制被配置成使得仅在两个装置单元(12、14)处于相对彼此的特定相对位置或低于彼此间的预定最小距离时，第一功能单元(42)的机械耦合节段(66)才可到达耦合位置(B)。

Description

用于可靠地组装和拆卸多部件式医疗装置的两个功能单元的 控制

技术领域

本发明涉及了根据权利要求1的序言部分的多件式医疗装置以及根据从属权利要求的序言部分的相应方法，所述多件式医疗装置包括可彼此机械耦合的两个装置单元和可彼此机械耦合的两个功能单元。具体来说，本发明涉及了包括第一功能单元和第二功能单元的一般医疗装置，其中在机械耦合状态下，第二功能单元可通过来自第一功能单元的动力来操作，第一功能单元能够电气或电子地致动并且包括机械耦合节段，所述机械耦合节段可以进入耦合位置，以便与第二功能单元的相应机械耦合节段耦合。

背景技术

现今，在许多外科手术干预中，使用动力操作装置，它们能够执行或控制特定操作或运动。提及一个实例，存在用于在手术期间借助于可移动保持臂来稳定或固定移动组织的一部分或另外用于定位器官或外科手术器械和装置的外科手术装置。这类可移动保持臂可借助于压缩空气从其锁定状态变成可移动状态。压缩空气的控制在此借助于电子控制系统来获得，向所述电子控制系统供应来自致动元件和传感器的信号。

此外，各种器械和装置具有两部分设计，因为在一方面，装置的一个部分由于几何形状、所使用材料等而不能被调节和消毒或经受如此高的磨损以致于它只提供用于单次使用；或另一方面，装置的另一个部分包括如此昂贵以致于从经济观点来看单次使用显得不合理的部件。

此两部分设计与动力操作装置或使用外部能量来控制或操作的装置的组合导致各种技术问题，这些问题进而由装置的两个部分的组装和拆卸或控制或操作设备的连接所导致。

在所提及实例中，需要将两个部分彼此连接，即能够实现可移动保持臂的动力操作锁定的技术单元和保持臂本身。装置的两个部分各自包括致动元件，借助于所述致动元件，滑块可在技术单元中移动。致动元件具有相同功能。在保持臂的适配状态下操作这些致动元件中的一个时，滑块相对于压缩弹簧向前方从外壳中移出。然而，如果不操作致动元件，滑块通过弹簧弹力向后被按压至技术单元的外壳中。两个致动元件实施为按钮。这就是为什么外科医生在使用期间不需要在启用与停用操作程序之间切换的原因。只要释放致动元件，滑块的返回以及由此保持臂的锁定通过压缩弹簧的弹簧弹力而自动发生。

致动元件也为两个部分的组装和拆卸所需要：在技术单元上所提供的致动元件使得滑块向前移动，然后可适配保持臂。如果放开致动元件，那么保持臂首先锁定。随后，可操作整个装置和两个致动元件。对于拆卸，再次启用技术单元的致动元件，移动滑块并且保持臂可与技术单元分离。

在一方面，这些程序是令人不舒适的。因为致动元件实施为按钮，所以它在组装或拆卸阶段期间不能释放。如果致动元件的电气信号中断，例如由于使用者在组装或拆卸阶段期间进行较短无意识运动，滑块立即缩回至技术单元的外壳中。如果在此时刻，保持臂的连接件未正确地适配在滑块中，那么可发生技术单元或保持臂的部件由于回行运动而被损坏。如果在组装或拆卸阶段期间，由于某个东西被卡住以及适配过程缓慢而导致使用者在较短时间内需要两只手，这对他来说是不可能实现的，因为他不能释放致动元件。

另一方面，对于使用者来说，组装和拆卸阶段涉及相当大的风险。只要他使用一只手来将技术单元上的致动元件保持于启用位置中，滑块就伸出并且不再由外壳覆盖。滑块具有朝向顶部敞开的几何形状，以使得适配保持臂的连接件成为可能。横向插入或减少此几何形状的风险的其他解决方案似乎是不可行的。举例来说，如果使用者在所述适配位点发现例如一些污物并且想要去除它，那么可能发生使用者将他的手指放进滑块的所述敞开几何形状中。如果他现在释放致动元件，滑块将借助于弹簧弹力突然地缩回至技术单元的外壳中。这对于使用者可造成较高损伤风险。

技术上可比较的系统由根据DE 20 2004 015 643 U1的气动骨骼打孔器来代表。此装置气动地运作并且由以下各项组成：手柄件，所述手柄件包括允许动力操作运行的所有技术装置，和打孔器轴杆，所述打孔器轴杆必须安置在手柄件中或与它适配。此系统的特点在于安全杆和通断开关，它们可减少由这类动力操作系统所导致的事故风险。在清洁打孔器轴杆期间，换句话说如果使用者必须有意地触及打孔器的操作区，安全杆可阻断打孔器的机构。此阻断以纯机械方式实现。

通断开关在技术意义上实际上是按钮开关，其在按压状态下可启用装置并且在释放按钮后自动地改变至“关断“或“装置停用”状态。通断开关另外包括安装成隐藏式的旋转开关。借助于此另外开关，可阻断主开关或主按钮以便防止装置的无意操作，例如在将它安置在不平坦的地下期间，其中接通开关可由于装置的自重而导致启用。此阻断也以机械方式实现。

理应允许根据DE 20 2004 015 643 U1的骨骼打孔器安全运作的解决方案需要足够安装空间。必须吸收并承受完全的冲压力并且以足够安全系数来构建的安全杆不能总是在某些装置中实施，所述装置同样地以较高力来操作但是具有大致上更高的紧凑度。然而，更大缺点在于，这个机构实际并非是自动的，并且可能会被遗忘。

发明内容

因此，本发明是基于提供一种多件式医疗装置和相应方法的目标，所述装置和方法允许使用者以简单方式舒适且安全地组装和拆卸将彼此耦合的两个装置单元的两个功能单元。

这个目标通过权利要求1所述的特征针对医疗装置并且通过从属权利要求的特征针对方法实现。

有利另外改进是从属权利要求的主题。

根据本发明，针对基于动力操作运行并电子控制的两部分式医疗装置，尤其外科手术装置，提出电子电路概念或控制方法，其中所述控制概念将尤其在适配第二装置单元之前或期间存在的装置风险减至最低限度。此外，控制概念允许将两个装置彼此舒适地组装或适配。

根据本发明的多件式医疗装置包括可彼此机械耦合的两个装置单元，其中两个装置单元具有两个功能单元，所述两个功能单元可以彼此机械耦合，以便能够借助于机械耦合状态下的第一功能单元来致动(通过动力)第二功能单元。在此，第一功能单元可被电气或电子地控制并且具有机械耦合节段，所述机械耦合节段可以到达耦合位置，以便与第二功能单元的相应机械耦合节段耦合。根据本发明，检测两个装置单元相对于彼此的相对位置或两个装置单元彼此间的距离的构件至少提供在一个装置单元处，并且对第一功能单元的电气或电子地控制被配置成使得只在两个装置单元处于相对于彼此的一定相对位置或低于彼此的预定最小距离时，所述第一功能单元可以到达耦合位置。

所述装置的此配置或开关逻辑最大限度减少在安装或拆卸两个装置部分期间对操作者的风险。启用依赖于距离来进行并且因此自动运作；此外，与许多可设想的机械解决方案相反，启用不能被忘记或忽视。

由于组装和拆卸的简单，这另外是更加使用者友好的。对于第一功能单元的依赖于距离的电气或电子地启用，可使用与机械安全构件相比只具有较低空间要求的电气部件。这个空间实际通常在医疗装置中不可获得。另一方面，可实现包括这类电路的装置，以便与可比较的机械解决方案相比，具有大致更紧凑的设计。

相对位置或最小距离可选择以使得使用者不能将他的手或手指放在两个装置单元之间或两个装置单元覆盖功能单元的两个耦合节段使得使用者不能将他的手或手指伸进所述耦合节段。

这允许确保即使在疏忽操作医疗装置时使用者也不会触及处于延伸或耦合位置的耦合节段并且在耦合节段缩回期间，手指不被挤压或以任何其他方式受伤。

根据一个配置，最小距离可等于或小于40mm，尤其等于或小于20mm，尤其优选等于或小于15mm。

检测两个装置单元之间的相对位置或距离的构件可尤其实现为提供于第一功能单元的耦合节段上或至少在其附近的磁性接近开关或接近度传感器，所述开关或接近度传感器能够由提供于第二功能单元的耦合节段上或至少在其附近的器具，尤其磁体来触发，所述触发在第一耦合节段到达第二耦合节段附近低于最小距离时实现。作为替代方案，可以使用独立距离传感器，所述距离传感器提供在一个装置单元上并且能够测量两个装置单元之间的距离而不需要另一装置单元上的任何其他构件。

接近开关或接近度传感器首先在到达装置单元和/或功能单元的预定相对位置或低于其预定最小距离时触发、启用或切换，并且保持此状态下直到装置单元或功能单元再次离开预定相对位置或具有最小距离或超过所述最小距离为止，例如在拆卸两个装置单元期间。

这允许无接触地且自动地启用接近度传感器或接近开关以及由此相关联控制第一功能单元而无需操作者进一步操作。

接近开关或距离传感器可安装于第一功能单元的装置单元中以便齐平安装或隐藏。取决于磁体的强度和接近开关的灵敏度，技术区块的外壳的一定材料厚度可存在于两个部分之间。

这导致污染或损坏接近度传感器或接近开关的危险较小。此外，它在通过消毒来制备期间不直接受影响。

根据另外或替代方面，两个功能单元可在装置单元的耦合期间同时耦合。

这具有两个装置单元和两个相关功能单元在一个操作或一个过程期间彼此耦合的优点。在装置单元的耦合期间，功能单元自动到达预定耦合位置。

如果装置单元已经彼此机械耦合，其还可处于电气耦合状态下和/或在信号传输方面耦合。

这意味着在使装置单元耦合后，后者不仅机械连接而且电气连接和/或在信号传输方面连接，以便能够致动第二装置单元或其中提供的任何其他功能单元，而且能够作用于第一装置单元和功能单元或经由第二装置单元来致动所述第一装置单元和功能单元，例如通过在其中提供的相应的控制构件或致动元件。

两个装置单元之间的机械和电气和/或信号相关接口可配置成使得在使两个装置单元耦合期间，不实现电气和/或信号相关耦合直到机械耦合完成为止，并且在使两个装置单元去耦期间，电气和/或信号相关耦合在机械耦合前得以释放。

通过这个措施，实现检测完全机械耦合或其释放并且可实现功能单元或第一功能单元的机械耦合节段的相应启用。这就是电气和/或信号相关耦合可伴随着耦合节段自动返回至预定位置，例如静止位置，且/或在释放耦合节段的电气和/或信号相关耦合期间，它可自动到达或延伸至耦合/去耦位置中的原因。在去耦期间，耦合节段可进一步保持在耦合位置中直到超过两个装置单元之间的最小距离为止，并且在超过最小距离之后，它可自动到达预定位置。

因此，使用者不被为了组装和拆卸装置单元和功能单元所要执行的特定系列致动过程所困扰。

第一功能单元的耦合节段可弹簧偏压至预定位置并且可借助于外部动力，尤其液压或气动压力或借助于电动机来到达耦合位置。

这允许通过仅需要在一个方向上主动地电气控制移动或致动方向来简化功能单元的启用，另一方向上的移动或致动方向通过机械返回来实现。这允许总体上简化电气操作。作为替代方案，还可在移动或致动方向上(通过液压、气动或电动方法)来主动地控制功能单元。

在两个装置单元的耦合状态下，通过致动在第一装置单元上提供的第一致动元件，可被电气或电子地致动第一功能单元以及间接地第二功能单元，并且在两个装置单元的去耦状态下，如果两个装置单元在相对于彼此的特定相对位置中或低于相对于彼此的预定最小距离，那么第一功能单元的耦合节段可借助于外部动力来自动到达耦合位置。

因此，仅一个致动元件可控制功能单元的正常操作以及耦合和去耦过程。这使得可避免仅仅针对装置单元和功能单元的耦合和去耦，以及使用者的可能相关误操作而提供另外致动元件和相应连接线路。

根据另外或替代方面，在两个装置单元的耦合状态下，第一功能单元和间接地第二功能单元可通过操作在第二功能单元上提供的第二致动元件来电气或电子地致动，并且第二致动元件可尤其配置为电气断开触点并且使得在两个装置单元的电气耦合期间中断用于启用第一功能单元的能量供应，例如用于启用第一功能单元的能量供应。

这个配置具有两个优点。在一方面，第一功能单元和间接地第二功能单元也可经由第二装置单元上的致动元件来致动。同时，可实施第二致动元件在总电路中的电路相关连接以使得第二装置单元的适配或电气耦合导致第一装置单元中的预定电气控制。

根据另外或替代方面，可通过操作第一或第二致动元件来使耦合节段到达耦合状态下的预定操作位置。此预定操作位置可对应于耦合位置或去耦位置。

这允许最大限度地减少可能操作位置的数目以及由此功能单元，更确切地说第一功能单元的启用，在此情况下电路概念可具有甚至更简单设计。

根据本发明的方面，第一装置单元可为连接至外部电源的技术单元，并且第二装置单元可为可连接至技术单元并且到达一或多个不同位置的柔性分段臂。第一功能单元可为拉紧机构并且第二功能单元可为能够耦合至拉紧机构的牵引缆索，其穿过分段臂的铰接元件并且允许铰接元件在摩擦类型连接中彼此拉紧，以便使分段臂可锁定于所需位置中。

这就是根据本发明的适配/电路概念可应用于稳定或固定移动器官的外科手术装置的原因。

本发明的另一方面涉及机械耦合两件式或多件式医疗装置的两个功能单元的方法，其中医疗装置包括可彼此机械耦合的两个装置单元，所述两个装置单元具有两个功能单元，所述两个功能单元可以彼此机械耦合，以便能够借助于处于机械耦合状态下的第一功能单元来致动(通过动力)第二功能单元的，并且第一功能单元可被电气或电子地控制并且具有机械耦合节段，所述机械耦合节段可以进入耦合位置，以便与第二功能单元的相应机械耦合节段耦合。根据本发明，所述方法包括以下步骤：检测两个装置单元相对于彼此的相对位置或距离；并且对第一功能单元的电气或电子地控制被配置成使得仅在两个装置单元处于相对于彼此的特定相对位置或低于相对于彼此的预定最小距离时，第一功能单元的机械耦合节段到达耦合位置。

根据本发明的方法具有与在根据本发明的医疗装置的情况下描述的优点相同的优点。

附图说明

图1示出根据本发明的优选实施方式的外科手术装置的透视图；

图2示出包括图1中示出的外科手术装置的耦合的分段臂的技术区块；

图3示出具有图1中示出的外科手术装置的去耦的分段臂的技术区块；

图4示出图2中示出的技术区块的横截面图；

图5示出分段臂的透视图；

图6A示出包括在其静止位置的拉紧机构的托架的技术区块的透视图；

图6B示出包括在其耦合位置的拉紧机构的托架的技术区块的透视图；

图7示出根据本发明的优选实施方式的电气布线图；

图8示出根据本发明的优选实施方式的开关逻辑；以及

图9示出根据本发明的优选实施方式的逻辑图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的第一实施方式的呈用于稳定或固定移动组织区域或也用于定位器官的外科手术装置10形式的多件式医疗装置的透视图。装置10包括基体或技术区块12，可移动保持臂，更确切地说柔性分段臂14连接至所述基体或技术区块，所述分段臂的自由末端具有用于保持组织或器官的保持元件16。装置10进一步包括适配单元18，所述适配单元经由多个线路20与技术区块12连接。压缩空气滤筒22可连接至适配单元18上的压缩空气连接24，所述压缩空气滤筒充当外部能量源并且供应操作介质，所述操作介质为致动整合在技术区块12中的用于分段臂14的拉紧机构所需要。压缩空气从适配单元18经由压缩空气线路20a输送至技术区块12。与其平行延伸的信号线20b用来控制流体控制元件或阀(未展示)，所述元件或阀提供于适配单元18中并且能够通过技术区块12或分段臂14来致动。

图2只示出放大表示的技术区块12、分段臂14和保持元件16。技术区块12基本上包括用于拉紧分段臂14以及将整个系统固定至外部支撑物(未展示)诸如例如胸骨扩张器的整个技术系统。在此，技术区块12构成可重复使用的技术模块A并且分段臂14与保持元件16一起构成被设计成单次使用的工作模块B(参见图3)。举例来说，技术模块A和B代表权利要求含义内的两个装置单元并且可彼此耦合。

在图2中也可发现技术区块12具有呈电气按钮或开关形式的第一致动元件S1，并且分段臂14的远端具有第二致动元件S2，同样地呈电气按钮或开关形式。两个致动元件S1和S2用于控制来自外部能量源的能量流，即控制从压缩空气滤筒22经由压缩空气线路20a和压缩空气连接26输送至技术区块12的压缩空气。致动元件S1、S2和外部能量源的启用方案被配置成使得在所述两个装置单元的耦合状态下，只要按下或操作致动元件S1、S2，就致能能量流。

图3示出彼此分离的模块A和B以及两个模块A和B的相关联耦合节段30和32。

图4示出技术区块12和与其耦合的分段臂14的一部分的横截面图。除了用于耦合工作模块B的耦合节段30以外，技术区块12包括外壳部分28和紧固部分34，所述紧固部分用于将技术区块12连接至(未展示)支撑物诸如胸骨扩张器。外壳部分28可具有符合人体工程学的凹陷握把，以使得工作模块B的组装和拆卸可简化。

紧固部分34包括两个底切夹紧爪36a和36b，其可相对于彼此在宽度上调整并且通过所述夹紧爪，技术区块12可以摩擦配合和形状锁定方式来紧固至相应导轨或类似支撑装置。两个夹紧爪36b中的一个可调整并且也可借助于夹紧螺钉38来固定。

外壳部分28容纳机械活塞/汽缸系统40，其代表拉紧机构的主要部件。在轴线方向上(即在分段臂14的纵向方向上)在外壳部分28中引导并且可连接至在分段臂14中引导的牵引缆索44的滑块或托架42连接至机械活塞/汽缸系统40的活塞46的末端，以使得活塞46的提升运动导致托架42的平移、轴向移位。

活塞46借助于螺旋压缩弹簧48偏压至一定方向，在所述方向中活塞46将牵引缆索44经由托架42朝向技术区块12拉动并且由此将分段臂14和其铰接元件拉紧并且将它/它们固定和绷紧。由于弹簧预加负荷，分段臂14在处于静止状态，即没有任何外部干预时在固定或锁定状态中。

为了能够使(本身)柔性分段臂14在任何方向上弯曲，必须抵消弹簧预加负荷。这借助于外部能量源来获得。活塞46可借助于压缩空气来操作，所述压缩空气经由压缩空气连接26，相对于在相反方向上的螺旋压缩弹簧48的压缩力来供应至机械活塞/汽缸系统40的汽缸腔室50并且在此过程中，可通过托架42的相应移位来释放或放松牵引缆索44并且由此松开固定分段臂。

一或多个活塞环52用于在汽缸腔室50的由压缩空气施加作用的部分与汽缸腔室50的安置螺旋压缩弹簧48的部分之间不漏流体地进行分离。活塞46和托架42分别在两个方向上的运动由止挡物来限制，以便分别预置释放和拉紧的限定调整距离。

将工作模块B耦合至技术模块A的过程在以下更详细描述。

工作模块B与技术模块B之间的接口不仅用于所述两个单元的纯机械耦合，而且用于信号相关和功能耦合，因为在一方面经由远端致动元件S2输入的控制信号必须传输至技术区块12并且从那里经由控制信号线20b传输至具有相应控制机构的适配单元18，并且另一方面，在分段臂14中延伸的牵引缆索44必须耦合至机械活塞/汽缸系统40。

为了将模块A机械耦合至模块B，技术区块12的直接在紧固部分34上方的耦合节段30包括垂直延伸燕尾导轨54，其与工作模块B的耦合节段32上的互补形状导向座56构成形状锁定连接(参见图5)。为此目的，将耦合节段32垂直地推至燕尾导轨54上直到两个耦合节段30和32进入完全表面接触为止。为了可拆卸地锁定两个耦合节段30和32，工作模块B的耦合节段32具有呈弹簧偏压锁定尖头形式的锁定元件58。

工作模块B的耦合节段32进一步包括突出部分32a，其在耦合两个模块A和B期间朝向技术模块A突出并且从上方，即在插入方向上覆盖技术模块A的耦合节段30，以使得几乎不可能从上方将手或手指放在两个耦合节段30和32之间。

另外，耦合节段32的前侧，更确切地说突出部分32a，具有两个电气触点62，当两个模块A和B处于其耦合和锁定操作位置中时，所述电气触点与技术区块12的耦合节段30上的相应接触点60接触。电气触点62经由(未示出)电气线与远端致动元件S2连接。

技术区块12的内部还容纳(未示出)将接触点60连接至外出控制线路20b的线路。

此外，尤其呈接近开关S3形式的可以无接触方式启用的开关元件提供或安装于技术区块12的耦合节段30上。在所描述示例性实施方式中，开关是磁性接近开关诸如例如簧片继电器或霍尔传感器，其可由分段臂14的近端或耦合节段32中的小磁体64触发。接近开关S3可齐平安装于技术区块12中或安装为可隐藏以便最大限度地减少污染或受损风险并且在通过消毒来制备期间减少影响。取决于磁体64的强度和接近开关S3的灵敏度，技术区块12的外壳28的一定材料厚度(磁性绝缘材料)可存在于两个部分之间。通过相应选择和调整接近开关S3和磁体64，可相应地设定触发接近开关S3的技术区块12与分段臂14之间的最小距离。

此外，可在图5中发现牵引缆索44的端件68。端件68是旋转对称成形车削部分，其精确地安装在托架42的相应凹槽66中并且由此可以形状锁定方式在轴线方向或拉伸方向上连接至托架42。牵引缆索44的自由末端上的端件68进一步确保由耦合节段32引导的牵引缆索44不会变得旋出。

举例来说，托架42中的凹槽66代表第一功能单元，即提供于技术区块A中的拉紧机构的一部分的(第一)耦合节段，并且牵引缆索44的端件68代表(第二)功能单元，即提供于工作模块B中的拉紧机构的一部分的(第二)耦合节段。

接近开关S3和磁体64紧邻将要耦合的两个功能单元的节段，即在一方面接近于托架42中的凹槽66，并且在另一方面接近于牵引缆索44的端件68。

图6A示出包括在其缩回静止位置(位置A)中的托架42的技术区块的透视图并且图6B示出包括在其延伸耦合位置(位置B)中的托架42的技术区块的透视图。在缩回静止位置(位置A)中，托架42与凹槽66一起缩回外壳28中至一定程度以致于牵引缆索44的端件68不能插入。在此位置中，托架42不对使用者造成危险。

在以下，详细描述将托架42(第一功能单元)耦合至牵引缆索44(第二功能单元)的过程：

如果托架42处于完全延伸位置或耦合位置中，那么牵引缆索44的端件68可从上方插入凹槽66中。当托架42在静止状态下由于弹簧48的预加负荷而缩回时，托架42必须借助于机械活塞/汽缸系统40来延伸以便将端件68插入凹槽66中。

只要托架42从外壳中伸出(耦合位置B)并且分段臂14尚未适配，那么托架42中的敞开凹槽66以及弹簧48的较强弹簧弹力对于使用者代表相当大的危险源。

如果，如上所述，分段臂14的近端的磁体64足够接近于技术区块12的接近开关S3，那么电路使得托架42能够延伸。磁体64的强度和接近开关S3的灵敏度在此适配以使得托架42不能延伸直到分段臂14的近端，更确切地说突出部分32a，将托架42中的凹槽66隐蔽至足以使得例如使用者不可能将手指放在其之间为止。

如果分段臂14完全适配，那么两个耦合节段30和32具有完全区域接触并且技术区块上的接触点60与分段臂14的触点/适配元件62之间的电气触点闭合。在适配和非操作基本状态下，接触点60和适配元件62通过断开触点S2来短路。这使得可在“适配过程运行”和“准备操作”状态之间进行区分。

为了闭合触点，保持臂的按钮开关S2必须为电气断开触点。此信号使得托架42再次后退，后者将分段臂14中的牵引缆索44拉紧。现在可正常地操作两个致动元件S1和S2，并且按下致动元件S1或S2中的一个导致释放拉紧机构以及由此分段臂14的锁定状态，并且释放或不操作致动元件S1或S2导致分段臂14再次锁定。

为了拆卸分段臂14，将技术单元S1上的致动元件S1按下并且托架42延伸。只要分段臂14提升少许，接触点60、62之间的电气接触断开并且使得托架42延伸的信号由电路来保持。

使用者现在可释放致动元件S1并且两手可用于进一步拆卸。如果分段臂14的连接件从托架42中全部伸出并且分段臂14从技术单元12中移除，那么接近开关S3的信号中断，并且如果磁体64移开相应距离(至少所需和经调整的最小距离)，那么托架42再次移回到其静止位置。

在以下，致动元件和开关的功能和开关指令参照图7至9来详细地解释，其中图7示出电气布线图，图8示出开关逻辑并且图9示出逻辑表。

在技术区块(第一装置单元)中，致动元件或闭合触点S1具有释放分段臂的功能。接近开关S3用来检测分段臂14的适配或耦合过程。配置接近开关S3以使得它在耦合过程期间的较早时间点切换，以使得索端68可钩住托架42，并且在去耦过程期间的较迟时间点切换，以确保索端68完全脱离托架42。

提供于分段臂14上的致动元件或断开触点S2同样地具有释放分段臂的功能。

为了耦合由托架42和绳索44组成的两个功能单元，接近开关S3首先开启。致动元件S1和致动元件S2都不得操作或处于操作状态下。如果接近开关S3由于提供于保持臂14上的磁体64接近而闭合，那么托架42移出至耦合位置并且可将索端68钩住。如果两个模块A和B完全耦合，那么在触点60和62之间，即两个模块A和B之间建立电气接触并且断开触点S2闭合，随后托架42再次返回至其静止位置并且医疗器械10准备操作。

在去耦或移除工作模块B或分段臂14期间，接近开关S3暂时闭合并且托架42可操作。如果将两个致动元件，即闭合触点S1或断开触点S2中的一个加以致动，那么托架42延伸。如果分段臂14与技术区块12分离，那么触点60与62之间的电气接触中断并且S2断开。这具有以下作用：托架42保持在其延伸位置或耦合/去耦位置中而无需继续操作两个致动元件S1或S2中的一个。在此耦合位置中，将索端68释放并且工作模块B可完全移除。只要在磁体64与接近开关S3之间存在一定距离(最小距离)，那么闭合触点S3断开并且托架42由于弹簧预加负荷而缩回至技术区块12中。

在图9示出的逻辑表中，Q代表托架42的位置，其中“1”识别延伸位置或耦合位置并且“0“识别缩回位置或静止位置。如果接近开关S3断开，即两个装置单元12、14之间的距离大于或等于最小距离，不可将托架42移动至耦合位置，甚至在操作(闭合)开关S1时也是如此。如果接近开关S3闭合，即两个装置单元12、14之间的距离小于最小距离，并且如果分段臂仍未完全(电气)耦合，托架42移动至耦合位置，甚至在不操作开关S1的情况下也是如此。如果分段臂机械和电气耦合，那么开关S2闭合并且托架42由于弹簧预加负荷而自动地返回至静止位置。

在机械和电气耦合状态下以及由此在操作状态下，托架可通过操作(闭合)开关S1或通过操作(断开)开关S2来延伸；由此，分段臂14可得以释放或，通过切换相应开关，分段臂14可再次拉紧并且借助于弹簧预加负荷来锁定。

为了去耦，可操作(闭合)S1或可操作(断开)S2以使托架42到达耦合位置。如果分段臂14与技术区块12分离，分段臂14与技术区块12之间的电气接触首先分离，其相当于开关S2的持久操作(断开)。在使电气接触分离之后，可取消S1或S2的接触并且只要接近开关S3(仍然)闭合，托架46保持于耦合位置中。如果磁体64与接近开关S3之间的距离变得太大，那么接近开关S3断开并且托架46由于弹簧预加负荷而自动地返回至静止位置。

因此，本发明描述两件式外科手术装置的电气开关概念，所述装置通过动力来操作并且电气控制，同时开关逻辑将尤其在适配第二装置部分之前或期间存在的装置的风险减少到最低限度。

这意味着，在一方面，组装和拆卸操作是非常安全的，因为只在托架42由分段臂14的后端或近端充分覆盖时，托架42才能延伸，以使得它不再代表危险源。另一方面，程序是非常舒适的，因为为了组装两个部分，使用者不需要操作致动元件，同时为了拆卸，使用者只需要在较短时间内启用一个致动元件。

由于开关逻辑以及接近开关自动确保相应运动的事实，使用者无视或忘记此安全构件得以排除。

然而，本发明不限于以上详细描述的实施方式，而是可在附加权利要求的保护范围内变化。一些这类变化可能方案在以下阐明。

在本发明示例性实施方式中，向如上所述的技术区块供应来自另一单元(壁插变压器)的能量。作为替代方案，技术区块本身可含有或提供所有能量。此外，电子控制系统归因于消毒问题(高温、水蒸气)而移位。关于相应适配，它也可容纳于技术单元中。

在其他示例性实施方式中，开关逻辑可通过安装多个致动开关来稍微改进。然而，在具有两个致动元件的所描述示例性实施方式中，需要至少三个开关。此安全电路的原理也可应用于多件式装置。

传感器S3的选择还导致不同示例性实施方式。除了以上提到的磁性接近开关以外，可设想呈以下形式的示例性实施方式：光学传感器、电容传感器、电感传感器、机械开关元件、由保持臂桥接的接触点、电磁接近开关，或借助于光栅或超声波来操作的开关元件。

此外，可设想致动元件S1和S2中的一个得以省去的改进示例性实施方式。

电子控制系统可借助于离散逻辑闸部件、微电脑或由个别晶体管和二极管组成的电路来建造。借助于微电脑中的相应另外部件或特殊程序，还可实施将机械开关元件的跳动加以过滤的时间常数。这类时间常数还可用于过滤来自传输线路的干扰(所述干扰可例如由于HF外科手术设备而耦合)。

同样可借助于实施时间常数来消除来自磁体传感器的信号的“抖动”的影响。这类抖动可尤其在将磁体移至传感器接近于开关阈值的距离时发生。实施时间常数进一步允许保持开关状态达最小或最大持续时间。

参考数字列表

10 装置

12 基体/技术区块

14 分段臂

16 保持元件

18 适配单元

20 线路

20a 压缩空气线路

20b 控制线路

22 压缩空气滤筒

24 压缩空气连接

26 压缩空气连接

28 外壳部分

30 耦合节段

32 耦合节段

32a 突出部分

34 紧固部分

36a,36b 夹紧爪

38 拉紧螺杆

40 机械活塞/汽缸系统

42 托架

44 牵引缆索

46 活塞

48 螺旋压缩弹簧

50 汽缸腔室

52 活塞环

54 燕尾导轨

56 引导座

58 锁定尖头

60 电气触点

62 电气适配触点

64 磁体

66 凹槽

68 端件

A 技术模块

B 工作模块

S1 第一致动元件

S2 第二致动元件

S3 接近开关

Claims (15)

1.一种医疗装置(10)，所述医疗装置包括可彼此机械耦合的两个装置单元(12、14)，其中

所述两个装置单元(12、14)具有第一功能单元(42)和第二功能单元(44)，所述第一功能单元和所述第二功能单元可以彼此机械耦合，以便能够借助于处于所述机械耦合状态下的所述第一功能单元(42)来致动所述第二功能单元(44)；

所述第一功能单元(42)可被电气或电子地控制并且具有第一机械耦合节段(66)，所述第一机械耦合节段可以到达耦合位置(B)，以便与所述第二功能单元(44)的相应第二机械耦合节段(68)耦合，

用于检测所述两个装置单元(12、14)相对于彼此的相对位置或所述两个装置单元彼此间的距离的构件至少提供在一个装置单元(12、14)处；并且

对所述第一功能单元(42)的所述电气或电子的控制被配置成使得仅在所述两个装置单元(12、14)处于相对于彼此的特定相对位置或低于彼此间的预定最小距离时，所述第一功能单元(42)的所述第一机械耦合节段(66)才可到达所述耦合位置(B)。

2.如权利要求1所述的医疗装置(10)，其中所述相对位置或所述最小距离被选择以使得使用者不能将他的手或手指放在两个装置单元(12、14)之间或所述两个装置单元(12、14)覆盖所述第一功能单元(42)和所述第二功能单元(44)的所述第一机械耦合节段(66)和所述第二机械耦合节段(68)使得使用者不能将他的手或手指伸进所述第一机械耦合节段和所述第二机械耦合节段中。

3.如权利要求1所述的医疗装置(10)，其中用于检测所述两个装置单元(12、14)之间的相对位置或距离的构件是提供在所述第一功能单元(42)的所述第一机械耦合节段(66)上或至少在其附近的接近开关或接近度传感器(S3)，所述开关或接近度传感器能够由提供在所述第二功能单元(44)的所述第二机械耦合节段(68)上或至少在其附近的器具来触发，所述触发在所述第一机械耦合节段(66)到达所述第二机械耦合节段(68)附近但低于所述最小距离的情况下实现。

4.如权利要求3所述的医疗装置(10)，其中所述接近开关或接近度传感器(S3)安装于所述第一功能单元(42)的所述装置单元(12)中，以便被齐平安装或隐藏。

5.如权利要求1所述的医疗装置(10)，其中所述第一功能单元(42)的所述第一机械耦合节段(66)被弹簧偏压至预定位置(A)并且可借助于外部动力到达所述耦合位置(B)。

6.如权利要求5所述的医疗装置(10)，其中所述第一机械耦合节段(66)可借助于液压或气动压力到达所述耦合位置(B)。

7.如权利要求1所述的医疗装置(10)，其中如果所述装置单元(12、14)彼此机械耦合，那么它们也被电气耦合，其中

在将所述两个装置单元(12、14)耦合期间，所述电气耦合不会实现，直到所述机械耦合完成为止；并且

在将所述两个装置单元(12、14)去耦期间，所述电气耦合在所述机械耦合前得以释放。

8.如权利要求7所述的医疗装置(10)，其中在所述两个装置单元(12、14)的所述电气耦合过程后，所述第一功能单元(42)的所述第一机械耦合节段(66)自动从所述耦合位置(B)移位至预定位置(A)。

9.如权利要求7所述的医疗装置(10)，其中所述第一功能单元(42)的所述第一机械耦合节段(66)在所述两个装置单元(12、14)的电气去耦后，自动处于所述耦合位置(B)，并且保持在所述耦合位置(B)，直到两个装置单元(12、14)之间的距离大于或等于所述最小距离为止，并且在超过所述最小距离后自动到达所述预定位置(A)。

10.如权利要求5所述的医疗装置(10)，其中

在所述两个装置单元(12、14)的所述耦合状态下，通过操作在所述两个装置单元(12、14)中的第一装置单元(12)上提供的第一致动元件(S1)，可以电气或电子地致动所述第一功能单元(42)并间接地致动所述第二功能单元(44)；并且

在所述两个装置单元(12、14)的去耦状态下，如果所述两个装置单元(12、14)处于相对于彼此的特定相对位置或低于相对于彼此间的所述预定最小距离，那么所述第一功能单元(42)的所述第一机械耦合节段(66)可借助于外部动力来自动到达所述耦合位置(B)。

11.如权利要求5所述的医疗装置(10)，其中

在所述两个装置单元(12、14)的所述耦合状态下，通过操作在所述两个装置单元(12、14)中的第二装置单元(14)上提供的第二致动元件(S2)，可以电气或电子地致动所述第一功能单元(42)并间接地致动所述第二功能单元(44)；并且

所述第二致动元件(S2)可配置为使得在所述两个装置单元(12、14)的电气耦合期间中断用于所述第一功能单元(42)的致动的能量供应。

12.如权利要求11所述的医疗装置(10)，其中所述第二致动元件(S2)被实施为电气断开触点，并且使得在所述两个装置单元(12、14)的所述电气耦合期间中断用于所述第一功能单元(42)的所述致动的所述能量供应。

13.如权利要求1所述的医疗装置(10)，其中

所述最小距离等于或小于40mm。

14.如权利要求1所述的医疗装置(10)，其中所述最小距离等于或小于15mm。

15.一种将两件式或多件式医疗装置(10)的第一功能单元(42)和第二功能单元(44)机械耦合的方法，其中

所述医疗装置(10)包括可彼此机械耦合的两个装置单元(12、14)，

所述两个装置单元(12、14)具有所述第一功能单元(42)和所述第二功能单元(44)，所述第一功能单元和所述第二功能单元可以彼此机械耦合，以便能够借助于所述机械耦合状态下的所述第一功能单元(42)来致动所述第二功能单元(44)；并且

所述第一功能单元(42)可被电气或电子地控制并且具有机械耦合节段(66)，所述机械耦合节段可以到达耦合位置(B)，以便与所述第二功能单元(44)的相应机械耦合节段(68)耦合，

所述方法包括以下步骤：

检测所述两个装置单元(12、14)相对于彼此的相对位置或距离；并且

对所述第一功能单元(42)的电气或电子地控制被配置成使得仅在所述两个装置单元(12、14)处于相对于彼此的特定相对位置或低于相对于彼此的预定最小距离时，所述第一功能单元(42)的所述机械耦合节段(66)才到达所述耦合位置。

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