CN114126533A - 具有降低关节的倾斜座椅 - Google Patents

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Zhan PiyeluoKanpaneili
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Abstract

一种供操作者在受控环境中使用、尤其供外科医生等使用的倾斜座椅，该倾斜座椅包括连接到立在地面上的底座上的鞍座、胸廓支撑件、前额支撑件以及腿部支撑件，使得该鞍座、胸廓支撑件、前额支撑件以及腿部支撑件是围绕位于该鞍座下方的水平轴关节可整体移动的旋转，从而在使用中保持关节上方的空间没有可移动元件，保证了在这种空间中基本上没有污染。

Description

具有降低关节的倾斜座椅
技术领域
本发明的目的是提供一种座椅，该座椅被适配成用于支撑倾向于在操作表面上工作的操作者并减轻其疲劳，操作表面诸如手术台、组装和生产线、洁净室等。
具体地，在优选实施例中，该座椅用于：在传统上进行(即，在开放手术中进行)的小/中/大手术以及通过内窥镜检查/胸腔镜检查/腹腔镜检查/机器人辅助等进行的所有手术程序期间，支撑外科医生并减轻外科医生的疲劳。
背景技术
在许多应用中，并且特别是在外科手术和医疗环境中，操作者被要求以面对其工作区域所在表面的姿态进行工作。
例如，外科医生需要对放置于手术台上的患者进行操作。通常，外科医生在站立时进行手术，以便容易接近并观察手术区域。
然而，在长时间操作(例如，几小时)的情况下，外科医生可能感到疲劳，这可能使他难以继续其活动。
专利申请US20110163577公开了一种用于外科医生的座椅系统，该座椅系统包括支撑结构、可调节地连接到该支撑结构上的座椅、可调节地连接到该座椅上的胸廓支撑件以及可调节地连接到该胸廓支撑件上的至少扶手。
专利US3029106公开了一种用于外科医生的操作座椅，该操作座椅具有可以被调整成用于将外科医生支撑在地板上方的期望高度处的座椅并且具有本体接合构件，该本体接合构件可以被调整成用于在手术过程中相对于患者将外科医生支撑在放松位置。
例如，在专利US 5029941、US 5490716、DE 19504838中公开了另外的外科医生座椅。
在外科手术环境等中注意到的问题是需要保证最大无菌性。特别地，在手术室中使用的设备必须在每次手术之后保持无菌。
在本发明的范围内，注意到，在手术室中，存在通常位于手术台的平面下方的区域(该区域在任何情况下都需要被高度清洁，但不一定需要以最大程度进行消毒)以及位于手术台的平面上方的区域(在该区域中需要最大的无菌性和没有任何种类的污染)。
因此注意到，关节、机构等具有旋转和滑动表面，例如螺纹、销等，它们限定了窄的拐角和间隙，这些拐角和间隙在清洁操作过程中难以到达并且其中灰尘和污染物可能随时间积聚；此外，此类部件需要通过油、油脂或其他材料进行润滑，这些油、油脂或其他材料又可以保留灰尘和污染物，或相当于污染源。所有这些使得难以确保无菌性和使用过程中没有污染，特别是当座椅经受多个连续使用周期时。
进一步的问题是，手术室的座椅必须具有简单的结构，以便具有成本效益并且易于外科医生和随后的医院场所采用。此外，简单的结构使得实现全部必要的清洁和维护操作更快且更容易。
此外，手术室座椅在手术进程期间必须不干扰外科医生的移动，手术室座椅必须与现有装置和手术台共存，确保空间人体工程学，提供稳定的半坐位置，最小化外科医生与手术台的距离。
此外，手术室座椅必须符合手术室标准和规范，其中包括可清洗性、抗冲击性和耐磨性。
发明内容
考虑到上述情况，发现通过将适于允许必要的操作移动性的接合元件布置在最大无菌区域以下，可以提供能够支撑操作者并适应他的操作需求的座椅，而不损害需要这种无菌的区域的无菌性。
本发明的目的是一种座椅，该座椅包括鞍座、胸廓支撑件、至少一个腿部支撑件和底座，其中该鞍座、该胸廓支撑件和该腿部支撑件在使用中以如下方式相对于该底座可整体移动的：围绕位于在该鞍座下方的水平轴关节旋转。
在一个实施例中，该座椅包括两个腿部支撑件，这两个腿部支撑件被适配成当希望使用时允许膝部休息。
优选地，该鞍座包括刚性连接至该胸廓支撑件上的前额支撑件。
在一个实施例中，底座包括竖直轴主体和多个支脚，所述支脚从主体沿着基本上径向方向延伸，优选地等角度地间隔开。
优选地，底座包括两个可锁定的轮。
包括由鞍座、胸廓支撑件和腿部支撑件组成的组件的整体水平旋转关节包括弹性对比元件(elastic contrast element)，该弹性对比元件在操作者的重量下以受控的方式屈服，该弹性对比元件被适配成允许组件随着负载减小而自主返回。
鞍座、胸廓支撑件和腿部支撑件能随着竖直轴可旋转支撑件的旋转一体地移动。
底座包括沿着大致径向方向延伸的至少四个支脚，其中至少两个支脚具有大于其他支脚的径向延伸。
在这种情况下，由鞍座、胸廓支撑件和腿部支撑件组成的组件的竖直轴可旋转支撑件包括抵接件(abutments)，该抵接件限制在等于或小于90°的幅度处的旋转。
在一个实施例中，在包括鞍座、胸廓支撑件和腿部支撑件的组件的使用中，倾斜接合部包括抵接件，该抵接件将铺设轴线(laying axis)与竖直轴线之间的倾斜限制在幅度等于或小于50°的角度，该铺设轴线基本上平行于坐在座椅上、将胸部(bust)抵靠在胸廓支撑件上的操作者的胸部的轴线。
根据一个实施例，鞍座包括与鞍座成一体的平衡件。
在这种情况下，底座包括竖直轴主体和沿着基本上径向方向延伸的具有基本上相等长度的若干支脚。
根据一个实施例，该鞍座包括至少一个无菌布，该无菌布覆盖鞍座、胸廓支撑件以及腿部支撑件之中的至少一个元件。
鞍座、胸廓支撑件和腿部支撑件中的至少一个能预先调整到位，这在使用时不能被修改。
优选地，该座椅被构造成用于顺应在手术台上方操作的外科医生。
附图说明
将参照附图从一个实施例的以下描述中确定更多细节，其中示出了：
图1是座椅的立体图，其中示出了在使用中可能的移动；
图2是座椅的立体图，其中示出了可能的调节区域；
图3是手术台前方的座椅的示意图；
图4是在操作台前方的座椅的示意图，操作者处于第一位置；
图5是在操作台前方的座椅的示意图，操作者处于第二位置；
图6是在操作台前方的座椅的示意图，操作者处于第三位置。
具体实施方式
如图所示，座椅包括人体工程学形状的鞍座1，该鞍座1连接至支撑件2，进而通过具有水平轴线“a”的关节5连接至底座4的叉状件3。
鞍座1进而连接至胸廓支撑件6以及一对腿部支撑件7。
关节5配备有标准的弹簧机构或类似的机械或机动装置，该关节允许鞍座1、以及与其连接的其他元件(在下文中描述)在竖直平面上围绕“a”轴线旋转，向前和向下倾斜。为了示例性目的，围绕“a”轴线的旋转可以允许由鞍座和与其整体连接的其他元件组成的组件在约10-15°的最小角度α1和优选约45-50°的最大角度α2之间，改变其自身铺设轴线“p”相对于竖直轴线“v”的倾斜度α，该铺设轴线“p”基本上平行于坐在座椅上、将胸部抵靠在胸廓支撑件6上的操作者O的胸部轴线。
胸廓支撑件6优选地包括中央部分8和两个扶手支撑件9。在胸廓支撑件6的上端处，优选地存在开口10，该开口10被适配为使得坐在座椅上的操作者能够具有完全的视野和头部灵活性。在胸廓支撑件6的上面部分中，还存在用于插入前额支撑件11的罩套11a。
前额支撑件11可以包括一个或多个配件，诸如前灯、模拟/数字护目镜、防护屏、耳机、麦克风以及对操作者有用的类似设备等。
优选地，前额支撑件11由柔性材料(例如聚合物的)制成，这样舒适地容纳操作者的前额并且允许在使用中所要求的侧向移动，而同时维持支撑功能。
鞍座1优选地包括连接到支撑件2的基部1a和适于提供必要舒适性的可变形涂层(coating)1b。
胸廓支撑件6又包括刚性框架6a和可变形涂层6b。
扶手9进而优选地涂覆有侧向涂层9a，该侧向涂层可以是胸廓支撑件6的可变形涂层6b的侧向部分，或者在替代方案中是独立的元件。
腿部支撑件7被约束到杆7a，杆7a从鞍座1的基部1a延伸，且包括与杆7a成一体的框架7b和可变形涂层7c，所述腿部支撑件7适于根据需要为操作者的膝部提供舒适和稳定的支撑。
优选地，杆7a刚性地连接至鞍状物1的基部1a，并且可以沿纵向方向延伸，例如以伸缩方式，以允许基于用户的人体构造(anatomy)和偏好进行事先调节。
底座4包括主体4a，其中，叉状件3和五个带有轮13的支脚12连接到主体4a，轮13方便地配备有相关的锁定装置，例如踏板可控制的锁定装置(未示出)。
叉状件3根据可伸缩地旋转和伸展运动连接至主体4a上，例如通过标准的竖直活塞、气弹簧或类似物，这使得能够例如通过操作手柄(即，另外的机械或电动装置)以及在水平面上的向右和向左旋转来调节整个座椅的高度。
在使用中，使用者可以在任何时候通过对其腿产生杠杆作用(leveraging)来旋转鞍座1，该腿因此将必须与一个或两个腿部支撑件7脱离接合。
优选地，底座4包括从主体4a沿着基本上径向方向延伸的两个较长的前脚12a和三个较短的后脚12b。优选地，在较长的前脚12a处，座椅1的水平旋转角度β限于约90°的角度。机械止动件等确保行程限制超过90°。这使得能够避免倾翻的风险，从而将座椅组件和操作者的重心维持在底座内。
座椅可包括鞍座1的平衡件14(其为固定的或扩展可调节的)，其在座椅倾斜的情况下平衡操作者的向前位移。在这种情况下，有可能使所有的底座4的支脚12具有相等的长度，或者在任何情况下限制前支脚12a相对于其他支脚更高的长度，例如在对前支脚12s的长度存在限制的情况下。
胸廓支撑件6的高度、腿部支撑件7的延伸、前额支撑件11、鞍座位置和倾斜度1的调节(在图2和图3中由虚线表示并且分别用附图标记6’、7’、11’、1’、1”标示)，以及可能的进一步调节是在手术室外部的单独环境中进行的，以适应外科医生人体构造，并且在使用中不再被激活(activated)。
由此，当座椅被拿到手术室时，相应的调节和固定装置保持锁定并且不再暴露于污染或导致污染。
在使用中，如图4、图5、图6所示，该座椅被安排在手术台15的前方，患者16被放置在该手术台上(用虚线示意性地表示)。
优选地，在这种步骤中，如图3所示，鞍座1、胸廓支撑件6、腿部支撑件7以及其他可能的元件可以用符合所应用标准的特定一次性或多次使用的无菌布21、26、27覆盖。
一旦将支撑高度调整(在非无菌预操作步骤中)使之适合使用者的体型，座椅就可以进入手术室中，可能覆盖有无菌布，以便使得有可能在完全符合手术区域无菌要求的手术室中使用该座椅。
在手术室中，基于用户的需要，当用户有意地将他的重量从坐骨区域移动到耻骨-会阴(pubic-perineal)时，同时将压力施加在鞍座和胸廓支撑件上、以及可选地还施加在前额支撑件上以获得半卧姿势，整个组件围绕关节5的轴线“a”整体旋转，其中运动由弹性支撑机构(例如，标准的弹簧等)控制。随后，一旦他自己的重心再次移回以返回到最初的坐骨支撑，用户就可以自动地返回到最初的中立位置。
如图4、图5、图6所示，整个移动延伸仅由布置在区域17之外的关节5提供，在该区域中必须维持最大无菌性。
在关节5的下方，将叉状件3连接到主体4a上的竖直标准活塞机构18等既允许在水平面上旋转由鞍座1、胸廓支撑件6以及腿部支撑件7组成的组件，又允许根据箭头γ调节该组件的高度；这个部件18也被安排在具有最大无菌性的区域17之外。
前额和胸廓支撑件(后者被成形以确保与内侧胸骨和上腹部区域最大程度地附着)与鞍座联合地向前倾斜，鞍座也向前倾斜，每当外科医生用胸廓或前额机械地推向此方向时，同时腿部支撑件(操作者可以决定在任何时刻使用或不使用)总是共同向下和向后移动，使得外科医生能够采取前倾斜位置，该前倾斜位置在竖直轴线与铺设轴线“p”之间约为45-50°的角度α2，即半卧。在胸廓支撑件的两侧上，存在用于肘部和前臂的可选且考虑周到的(discreet)支撑的特定轮廓，这些轮廓被包括在由相应的涂层(一次性的/多次使用的标准涂层或专用的一次性涂层)制成无菌的区域中，当胸廓和前额的前行行程受限时特别有用。
外科医生现在将能够从动态的、极其轻且紧凑的座椅中获益，该座椅将使他能够进行任何类型的手术，不仅在坐骨和会阴区上而且在前额、胸廓和腿上释放力和体重，这是通过从上方投影到手术区域上，并相对于患者采取舒适的半卧姿势来实现的，该姿势减轻来自肌肉和身体关节的疲劳并且通过矫正姿势来减小由于疲劳和神经紧张引起的颤抖。
将他的脚保持在地面上，外科医生可以在锁定轮之前决定在任何方向上移动座椅。一旦座椅被锁定，以下运动仍然是可能的：
-根据需要提升/降低向前倾斜的所述关节5(所有支撑件均与其连接)而不过度平衡，甚至采取半卧位置，所述半卧位置使用所有支撑件获得，并且通过向前推动其自身重量而达到最大允许角度；
-将所有支撑件在水平面上旋转大约90°(例如，在使用期间将至少一只脚保持在地面上)；
-向右和向左倾斜头部，这既利用制成前额架的两个竖直支撑件的塑料材料的柔性，又还在宽的前额支撑件内从一侧或另一侧旋转头部，从而使操作者自由地进行连同胸部的轻微的扭动，而不会失去与胸廓支撑件的附着力；
上肢和下肢的自由运动。
尽管本发明主要涉及使用座椅作为外科医生在手术室中的辅助，但是根据本发明的座椅还可以用于存在类似移动性和清洁需求的其他情况，诸如电子部件组装线、洁净室、合成或分析实验室等，其中，操作者工作的区域必须保持特别清洁并且没有污染物，同时为操作者提供座椅位置，该座椅位置为操作者提供最佳且最舒适的工作条件。

Claims (15)

1.一种座椅，所述座椅包括鞍座(1)、胸廓支撑件(6)、至少一个腿部支撑件(7)和底座(4)，其特征在于，所述鞍座(1)、所述胸廓支撑件(6)和所述腿部支撑件(7)在使用中以如下方式相对于所述底座(4)是可整体移动的：围绕位于所述鞍座(1)下方的水平轴关节(5)旋转。
2.根据权利要求1所述的座椅，其特征在于，所述座椅包括两个腿部支撑件(7)。
3.根据权利要求1所述的座椅，其特征在于，所述座椅包括刚性连接至所述胸廓支撑件(6)的前额支撑件(11)。
4.根据权利要求1所述的座椅，其特征在于，所述底座(4)包括竖直轴主体(4a)和从所述主体(4a)基本上沿着径向方向延伸的多个支脚(12)。
5.根据权利要求4所述的座椅，其特征在于，所述支脚(12)基本上等角度间隔。
6.根据权利要求1所述的座椅，其特征在于，所述底座(4)包括可锁定的轮(13)。
7.根据权利要求1所述的座椅，其特征在于，由所述鞍座(1)、所述胸廓支撑件(6)和所述腿部支撑件(7)组成的组件的整体水平旋转关节(5)包括弹性对比元件，所述弹性对比元件在操作者(O)的重量下以受控的方式屈服。
8.根据权利要求1所述的座椅，其特征在于，所述鞍座(1)、所述胸廓支撑件(6)和所述腿部支撑件(7)随着竖直轴可旋转支撑件的旋转一体地移动，所述竖直轴可旋转支撑件容纳在所述底座(4)的主体(4a)中。
9.根据权利要求4所述的座椅，其特征在于，所述底座(4)包括沿着大致径向方向延伸的至少四个支脚(12)，其中所述至少四个支脚中的至少两个支脚(12a)具有比其他支脚(12b)更大的径向延伸。
10.根据权利要求8所述的座椅，其特征在于，由所述鞍座(1)、所述胸廓支撑件(6)和所述腿部支撑件(7)组成的所述组件的所述竖直轴可旋转支撑件(18)包括抵接件，所述抵接件限制在等于或小于90°的幅度处的、在水平面上的旋转。
11.根据权利要求1所述的座椅，其特征在于，在使用包括所述鞍座(1)、所述胸廓支撑件(6)和所述腿部支撑件(7)的组件时，所述倾斜接合部(5)包括抵接件，所述抵接件将铺设轴线与竖直轴线之间的倾斜限制在幅度等于或小于50°的角度，所述铺设轴线基本上平行于坐在座椅上、将胸部抵靠在所述胸廓支撑件(6)上的操作者(O)的胸部轴线。
12.根据权利要求1所述的座椅，其特征在于，所述座椅包括与所述鞍座(1)整体形成的平衡件(14)。
13.根据权利要求11所述的座椅，其特征在于，所述底座(4)包括竖直轴主体(4a)和沿着基本上径向方向延伸的具有基本上相等长度的多个支脚(12)。
14.根据权利要求1所述的座椅，其特征在于，所述座椅包括至少一个无菌布(21、26、27)，所述无菌布覆盖马鞍座(1)、胸廓支撑件(6)以及腿部支撑件(7)之中的至少一个元件。
15.根据权利要求1所述的座椅，其特征在于，鞍座(1)、胸廓支撑件(6)和腿部支撑件(7)中的至少一个能预先调整到位，并且在使用时不能修改。
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