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Die Erfindung betrifft ein Operationsmikroskop mit einem Einblick, einem Mikroskopkörper und einem zwischen dem Einblick und dem Mikroskopkörper angeordneten Strahlenteiler. Der Mikroskopkörper umfasst ein Vergrößerungssystem. Der Strahlenteiler ist mit einem optischen Anschluss ausgestattet.
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Solche Operationsmikroskope werden von Chirurgen verwendet, um ein vergrößertes Bild des Operationsfelds zu erhalten. Der Mikroskopkörper wird in einem geeigneten Abstand zu dem Operationsfeld positioniert, so dass sich ein Beobachtungsstrahlengang von dem Operationsfeld durch das Vergrößerungssystem und den Strahlenteiler hindurch bis zum Einblick ergibt. Der Chirurg richtet seine Augen in den Einblick und sieht das vergrößerte Bild.
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An den optischen Anschluss des Strahlenteilers kann ein optisches Zubehörteil, wie beispielsweise ein Mitbeobachtertubus angeschlossen werden. Durch den Mitbeobachtertubus kann ein seitlich von dem Chirurgen stehender Assistent zeitgleich durch das Operationsmikroskop blicken und sieht das gleiche Bild wie der Chirurg.
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Die Druckschriften
DE 10 2009 037 022 A1 und
DE 195 41 420 A1 betreffen Operationsmikroskope, bei denen Chirurg und Assistent schon auf Objektivebene individuelle Strahlengänge zugeordnet sind. Die Druckschrift
DE 102 55 967 A1 betrifft eine Vorrichtung zur Ausspiegelung eines stereoskopischen Beobachtungsstrahlengangs aus einem Haupt-Beobachtungsstrahlengang eines Mikroskops, wobei ein Strahlenteiler für die Ausspiegelung zwischen einem Hauptobjektiv und einem Zoom angeordnet und gemeinsam mit einem Assistentenmikroskop kontinuierlich um eine optische Achse des Hauptobjektivs drehbar und damit in jeder Drehlage optisch benutzbar ist. Aus
DE 195 04 427 A1 ist ein Operationsmikroskop bekannt, bei dem ein Strahlteilerelement um eine Achse drehbar ist, die mit der optischen Achse einer Beobachtungspupille zusammenfällt. Dokument
DE 31 05 018 A1 betrifft ein Operationsmikroskop, bei dem eine dreidimensionale Einstellung auf das zu beobachtende Objekt möglich ist, ohne dass der Operateur zu irgendwelchen Bewegungen gezwungen wird. Dokument
US 2003/0112509 A1 betrifft ein 3-D-Betrachtungssystem, das es mehreren Personen ermöglicht, ein gemeinsames Zielelement zu nutzen und dabei die Ausrichtung der Bilder, die auf einer oder mehreren beweglichen Anzeigeeinheiten angezeigt werden, leicht anzupassen. Dokument
DE 103 00 925 A1 betrifft ein Stereo-Untersuchungssystem mit einer Selektorenanordnung zur Auswahl von wenigstens einem Paar von Teilstrahlenbündeln aus einem bildseitigen Strahlenbündel. Operationsmikroskope mit einem optischen Anschluss zum Anschließen eines Mitbeobachtertubus oder einer Dokumentationseinrichtung statt einer festen Verbindung sind auch aus den Dokumenten
DE 10 2009 019 575 A1 ,
DE 89 02 710 U1 ,
DE 24 40 958 A1 ,
DE 42 43 488 A1 bekannt.
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Es hängt von der Art der Operation ab, ob es günstiger ist, dass der Assistent auf der linken Seite oder auf der rechten Seite des Chirurgen positioniert ist. Um in dieser Hinsicht Flexibilität zu bieten, sind Operationsmikroskope regelmäßig so konstruiert, dass der Mitbeobachtertubus wahlweise auf der linken oder auf der rechten Seite des Operationsmikroskops angeschlossen werden kann. Bekannte Operationsmikroskope weisen zu diesem Zweck zwei optische Anschlüsse auf, an die der Mitbeobachtertubus wahlweise angeschlossen werden kann. Um den Mitbeobachtertubus von der einen Seite auf die andere Seite umzumontieren, wird er von dem optischen Anschluss auf der einen Seite gelöst und mit dem optischen Anschluss auf der anderen Seite verbunden. Dies ist umständlich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Operationsmikroskop vorzustellen, bei dem der Wechsel eines optischen Zubehörteils, wie beispielsweise eines Mitbeobachtertubus, von der einen Seite auf die andere Seite erleichtert ist. Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Erfindungsgemäß ist der Mikroskopkörper über ein Drehgelenk mit dem Strahlenteiler verbunden. Vorteilhafte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.
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Zunächst werden einige Begriffe erläutert. Mit dem Strahlenteiler wird ein Teil des Lichts aus dem Beobachtungsstrahlengang ausgekoppelt und zu dem optischen Anschluss geleitet. Der ausgekoppelte Teil des Strahlengangs kann in einem an den optischen Anschluss anzuschließenden optischen Zubehörteil genutzt werden. Das an den optischen Anschluss anzuschließende optische Zubehörteil ist häufig ein Mitbeobachtertubus. In Betracht kommen auch andere optische Zubehörteile, wie etwa eine Kamera.
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Durch das erfindungsgemäße Drehgelenk wird es möglich, den Strahlenteiler mit einem daran angeschlossenen optischen Zubehörteil so relativ zu dem Mikroskopkörper zu drehen, dass das optische Zubehörteil zur anderen Seite weist. Der Wechsel des Zubehörteils von der einen Seite auf die andere Seite geht also leicht und mit geringem Aufwand vonstatten. Der Mikroskopkörper behält seine ursprüngliche Ausrichtung, so dass die daran angeordneten Bedienelemente für den Chirurgen weiterhin in der gewohnten Position zu finden sind.
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Die Betätigung des Drehgelenks soll im Übrigen möglichst wenig Einfluss auf die Funktion oder Anordnung des Operationsmikroskops haben. Das Drehgelenk ist deswegen vorzugsweise so eingerichtet, dass die Drehachse mit der zentralen Achse des Mikroskopkörpers zusammenfällt. Zugleich sollte die Drehachse mit der zentralen Achse des Strahlenteilers zusammenfallen.
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Wenn das Operationsmikroskop zwei stereoskopische Beobachtungsstrahlengänge aufweist, einen für das rechte Auge und einen für das linke Auge, ist die Drehachse des Drehgelenks vorzugsweise mittig zwischen den beiden Strahlengängen angeordnet. Das Drehgelenk kann dann so betätigt werden, dass die beiden Strahlengänge des Strahlenteilers relativ zu den beiden Strahlengängen des Mikroskopkörpers vertauscht werden. Für diese Vertauschung muss das Drehgelenk um 180° gedreht werden. Die beiden entsprechenden Positionen des Drehgelenks sind vorzugsweise auf geeignete Weise gekennzeichnet. Beispielsweise kann in diesen Positionen ein Anschlag oder eine Rastelement vorgesehen sein, so dass das Drehgelenk in den beiden 180°-Positionen fühlbar einrastet.
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Operationsmikroskope werden regelmäßig an einem Stativ aufgehängt, mittels dessen sie in die richtige Position zu dem Operationsfeld gebracht und ausgerichtet werden können. Das Operationsmikroskop kann einen Stativanschluss aufweisen, über den das Operationsmikroskop mit dem Stativ verbunden werden kann. Der Stativanschluss kann grundsätzlich an einem beliebigen Teil des Operationsmikroskops angeordnet sein. Ist der Stativanschluss beispielsweise an dem Mikroskopkörper angeordnet, hat dies allerdings den Nachteil, dass sich bezogen auf das Stativ der Schwerpunkt des Operationsmikroskops erheblich verschiebt, wenn der Strahlenteiler mit dem großen und schweren Mitbeobachtertubus daran von der einen Seite auf die andere Seite gedreht wird. Eine solche Verschiebung des Schwerpunkts ist unerwünscht, weil dadurch bezogen auf die Schwenkachsen des Stativs eine Unwucht entsteht, die bei der Bedienung mit Muskelkraft ausgeglichen werden muss.
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Um solche Unwuchten zu vermeiden, kann der Stativanschluss an dem Strahlenteiler angeordnet werden. Bezogen auf den Stativanschluss macht es dann für den Schwerpunkt keinen Unterschied, ob der Mitbeobachtertubus nach links oder nach rechts ausgerichtet ist. Eine geringfügige Verschiebung des Schwerpunkts findet unter Umständen statt, wenn der Mikroskopkörper relativ zu dem Strahlenteiler gedreht wird. Allerdings kann diese vernachlässigt werden im Vergleich mit der Schwerpunktverschiebung durch den großen und schweren Mitbeobachtertubus.
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Der Stativanschluss kann auf der Seite des Strahlenteilers angeordnet sein, der dem optischen Anschluss gegenüberliegt. Bei dieser Positionierung wird weder der Chirurg noch der Mitbeobachter durch den Stativanschluss oder den sich anschließenden Teil des Stativs behindert. Die Mittelachse des Stativanschlusses ist vorzugsweise so ausgerichtet, dass sie mit der Mittelachse des optischen Anschlusses übereinstimmt.
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Da es bei dem erfindungsgemäßen Operationsmikroskop möglich ist, den optischen Anschluss von der einen Seite auf die andere Seite zu bewegen, kann auf den im Stand der Technik erforderlichen zweiten optischen Anschluss verzichtet werden. Insbesondere kann die dem optischen Anschluss gegenüberliegende Seite des Strahlenteilers frei von einem optischen Anschluss sein.
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Wenn der Strahlenteiler relativ zu dem Mikroskopkörper gedreht wurde, müssen auch die Okulare des Einblicks relativ zu dem Strahlenteiler bewegt werden, damit sie wieder aus der ursprünglichen Position heraus genutzt werden können. Es kann zu diesem Zweck ein Drehgelenk zwischen dem Einblick und dem Strahlenteiler vorgesehen sein. Die Drehachse dieses (zweiten) Drehgelenks stimmt vorzugsweise überein mit der Drehachse des (ersten) Drehgelenks zwischen dem Mikroskopkörper und dem Strahlenteiler. Zusätzlich oder alternativ dazu können die Okulare um eine horizontale Achse schwenkbar sein.
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Das optische Zubehörteile, das an den optischen Anschluss angeschlossen ist, ist vorzugsweise ein Mitbeobachtertubus. Das Operationsmikroskop kann so gestaltet sein, dass der Schwerpunkt des Operationsmikroskops inklusive des Mitbeobachtertubus innerhalb des Strahlenteilers liegt. Der Stativanschluss liegt dann nahe dem Schwerpunkt, so dass die Hebelarme kurz und die zu übertragenden Kräfte klein sind.
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Über den Stativanschluss kann das Operationsmikroskop mit einem Stativ verbunden sein. Die Bewegungsfreiheit des Operationsmikroskops kann durch eine Mehrzahl von Schwenkachsen gewährleistet werden, die das Stativ zur Verfügung stellt. Eine erste Schwenkachsen kann mit der Mittelachse des Stativanschlusses übereinstimmen. Eine zweite Schwenkachse kann unter einem Winkel zwischen 30° und 60° zur Vertikalen ausgerichtet sein. Eine dritte Schwenkachse kann vertikal ausgerichtet sein. Damit das Operationsmikroskop mit geringem Kraftaufwand um die Schwenkachsen bewegt werden kann, ist es vorteilhaft, wenn der Abstand zwischen dem Schwerpunkt des Operationsmikroskops und den Schwenkachsen klein ist. Vorzugsweise haben mindestens zwei Schwenkachsen des Stativs einen Abstand von weniger als 10 cm, weiter vorzugsweise weniger als 5 cm, weiter vorzugsweise weniger als 2 cm zu dem Schwerpunkt des Operationsmikroskops (ohne Stativ). Weiter vorteilhaft ist es, wenn auch der Abstand der dritten Schwenkachse zum Schwerpunkt nicht größer ist.
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Von Vorteil ist es, wenn der an den optischen Anschluss angeschlossene Mitbeobachtertubus ein Schwenkgelenk aufweist, dessen Schwenkachse mit der ersten Schwenkachse des Stativs übereinstimmt. Bewegungen um die erste Schwenkachse des Stativs können dann in dem Mitbeobachtertubus aufgenommen werden, ohne dass sich die Position des Mitbeobachtertubus im Übrigen ändert.
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Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Bewegen eines an ein solches Operationsmikroskop angeschlossenen optischen Zubehörteils von der einen Seite des Operationsmikroskops auf die andere Seite des Operationsmikroskops. Bei dem Verfahren wird der Mikroskopkörper relativ zu dem Strahlenteiler gedreht.
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Wenn ein Zubehörteil von der einen Seite auf die andere Seite gebracht wird, bedeutet dies, dass das Operationsmikroskop im Übrigen seine Ausrichtung beibehält. Der Chirurg kann also in unveränderter Position zu dem Operationsmikroskop stehen und findet die Bedienelemente an den gewohnten Stellen. Nur das optische Zubehörteile, also beispielsweise der Mitbeobachtertubus, befindet sich am Ende des Verfahrens auf der anderen Seite. Das erfindungsgemäße Verfahren kann durchgeführt werden, ohne das optische Zubehörteil von dem Operationsmikroskop zu lösen. Vorzugsweise umfasst das Verfahren außerdem die Schritte, das Operationsmikroskop um mindestens zwei Achsen des Stativs zu schwenken. Das Verfahren kann mit weiteren Schritten weitergebildet werden, die oben mit Bezug auf das erfindungsgemäße Operationsmikroskop beschrieben sind.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand einer vorteilhaften Ausführungsform beispielhaft beschrieben. Es zeigen:
- 1: eine Ansicht von vorne auf ein erfindungsgemäßes Operationsmikroskop;
- 2: die Ansicht aus 1 in einer zweiten Position des Operationsmikroskops;
- 3: die Ansicht aus 1 in einer dritten Position des Operationsmikroskops; und
- 4: die Ansicht aus 1 in einer vierten Position des Operationsmikroskops.
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Ein Operationsmikroskop in 1 umfasst einen Mikroskopkörper 14, einen Strahlenteiler 15 und einen Einblick 16. Der stereoskopische Beobachtungsstrahlengang des Operationsmikroskops erstreckt sich von einem unterhalb des Mikroskopkörpers 14 angeordneten, in 1 nicht dargestellten Objekt durch den Mikroskopkörper 14 und den Strahlenteiler 15 hindurch bis zu dem Einblick 16 mit zwei Okularen 17. Ein vor dem Operationsmikroskop stehender Chirurg, der seinen Blick durch die Okulare 17 richtet, sieht ein vergrößertes Bild des Objekts.
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In dem Mikroskopkörper 14 ist ein Vergrößerungssystem mit variablem Vergrößerungsfaktor angeordnet. Über an dem Mikroskopkörper 14 angebrachte Bedienelemente 18 kann der Vergrößerungsfaktor eingestellt werden. Die Gesamtvergrößerung des Operationsmikroskops ergibt sich aus der Vergrößerung des Vergrößerungssystems sowie einer zusätzlichen Vergrößerung, die von dem Einblick 16 beigesteuert wird.
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Der Strahlenteiler 15 ist auf einer seiner seitlichen Wände mit einem optischen Anschluss 19 versehen, an den ein Mitbeobachtertubus 20 angeschlossen ist. In dem Strahlenteiler 15 wird ein Teil des Lichts aus dem Beobachtungsstrahlengang ausgekoppelt, um 90° umgelenkt und in Richtung des optischen Anschlusses 19 geleitet. Der Mitbeobachtertubus 20 ist ebenfalls stereoskopisch und führt zu einem vergrößerten Bild, das in zwei Okularen 21 des Mitbeobachtertubus 20 beobachtet werden kann. Durch den Mitbeobachtertubus 20 kann ein seitlich von dem Chirurgen stehender Assistent gleichzeitig mit dem Chirurgen Einblick nehmen. Der Assistent sieht das gleiche Bild des Objekts wie der Chirurg. Der Mitbeobachtertubus 20 ist mit einem Schwenkgelenk 22 versehen, dessen Schwenkachse mit der Mittelachse des optischen Anschlusses 19 übereinstimmt. Der Assistent kann den Mitbeobachtertubus 20 dadurch so ausrichten, dass es für ihn bequem ist.
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Auf seiner dem optischen Anschluss 19 gegenüberliegenden Seite ist der Strahlenteiler 15 mit einem Stativanschluss 23 versehen. Über den Stativanschluss 23 ist das Operationsmikroskop an einem Stativ 24 aufgehängt. Das Stativ 24 hat drei Schwenkachsen, von denen in den Figuren nur die erste Schwenkachse 25 und die zweite Schwenkachse 26 dargestellt sind. Die erste Schwenkachse 25 stimmt überein mit der Mittelachse des Stativanschlusses 23 und mit der Mittelachse des optischen Anschlusses 19. Wenn das Operationsmikroskop mittels eines ersten Schwenkgelenks 27 um die erste Schwenkachse 25 geschwenkt wird, verändert sich die Ausrichtung des Beobachtungsstrahlengangs relativ zu dem Objekt. In dem Mitbeobachtertubus 20 kann diese Schwenkbewegung über das Schwenkgelenk 22 ausgeglichen werden. Die Ausrichtung des Operationsmikroskops kann also verändert werden, ohne dass damit eine Veränderung der Position der Okulare 21 des Mitbeobachtertubus 20 verbunden ist.
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Das Stativ 24 umfasst einen Bügel 28, der sich von dem ersten Schwenkgelenk 27 bis zu einem zweiten Schwenkgelenk 29 erstreckt. Das zweite Schwenkgelenk 29 ermöglicht Bewegungen um die zweite Schwenkachse 26, die in den Figuren um etwa 45° gegenüber der Zeichnungsebene geneigt ist. Die dritte, in den Figuren nicht dargestellte Schwenkachse liegt in der Zeichnungsebene und ist senkrecht ausgerichtet.
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Das Stativ 24 ist so gestaltet, dass die erste Schwenkachse 25, die zweite Schwenkachse 26 und die dritte Schwenkachse sich in einem Punkt schneiden, der im Zentrum des Strahlenteilers 15 liegt. Der Schnittpunkt der Schwenkachsen fällt zusammen mit dem Schwerpunkt des mit dem Mitbeobachtertubus 20 verbundenen Operationsmikroskops. Das Operationsmikroskop kann dadurch leicht um alle drei Schwenkachsen geschwenkt werden, ohne dass ein großes Drehmoment aufgebracht werden muss.
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Das Operationsmikroskop ist außerdem mit einem ersten Drehgelenk 30 und einem zweiten Drehgelenk 31 ausgestattet. über das erste Drehgelenk 30, dessen Drehachse mit der zentralen Achse des Operationsmikroskops übereinstimmt, kann der Mikroskopkörper 14 relativ zu dem Strahlenteiler 15 gedreht werden. Über das zweite Drehgelenk 31, dessen Drehachse ebenfalls mit der zentralen Achse des Operationsmikroskops zusammenfällt, kann der Einblick 16 relativ zu dem Strahlenteiler 15 gedreht werden.
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Wenn das Operationsmikroskop in dem in 1 gezeigten Zustand ist, steht der Assistent, der den Mitbeobachtertubus 20 nutzt, auf der rechten Seite des Chirurgen. Wenn eine Operation ansteht, bei der der Assistent auf der linken Seite des Chirurgen stehen soll, muss das Operationsmikroskop in den Zustand gebracht werden, der in 4 gezeigt ist. Das erfindungsgemäße Operationsmikroskop ist so eingerichtet, dass dies möglich ist, ohne den Mitbeobachtertubus 20 von dem Strahlenteiler 15 zu trennen. Die dazu erforderlichen Schritte werden nachfolgend anhand der 1 bis 4 erläutert, wobei die 2 und 3 Zwischenzustände zeigen.
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Um das Operationsmikroskop ausgehend von 1 in den in 2 gezeigten Zustand zu bringen, sind zwei Schritte erforderlich. Erstens wird der Bügel 28 über das Schwenkgelenk 29 um 180° um die zweite Schwenkachse 26 geschwenkt. Dies hat zur Folge, dass der optische Anschluss 19 und der Stativanschluss 23 ihre Position vertauschen. Das Stativ 24 ist also von rechts an den Strahlenteiler 15 angeschlossen, während der Beobachtertubus 20 nach links weist. Allerdings hat die zentrale Achse des Operationsmikroskops noch nicht die in 2 gezeigte Ausrichtung, sondern ist gegenüber der Zeichnungsebene geneigt. Um die in 2 gezeigte Position zu erreichen, wird das Operationsmikroskop über das erste Schwenkgelenk 27 um die erste Schwenkachse 25 geschwenkt, bis die zentrale Achse des Operationsmikroskops in der Zeichnungsebene liegt. Der Mitbeobachtertubus 20 hat damit bereits seine endgültige Position auf der linken Seite des Operationsmikroskops erreicht.
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Im nächsten Schritt wird der Mikroskopkörper 14 über das erste Drehgelenk 30 um 180° um die zentrale Achse des Operationsmikroskops gedreht. Damit wird erreicht, dass die Bedienelemente 18 wieder auf der rechten Seite des Operationsmikroskops sind und damit in der Position, die der Chirurg gewöhnt ist. Den Zustand des Operationsmikroskops nach diesem Schritt zeigt 3. Um das Operationsmikroskop in den endgültigen Zustand der 4 zu bringen, wird der Einblick 16 über das zweite Drehgelenk 31 ebenfalls um 180° um die zentrale Achse des Operationsmikroskops gedreht. Die Okulare 17 des Einblicks 16 werden dadurch so positioniert, dass sie von dem Chirurgen wie gewohnt genutzt werden können. Das erste Drehgelenk 30 und das zweite Drehgelenk 31 sind jeweils mit Rastelementen versehen, die in den beiden 180°-Positionen fühlbar einrasten.
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Da die Position des Mitbeobachtertubus 20 an dem Strahlenteiler 15 nicht verändert wurde, hat keine wesentliche Veränderung des Schwerpunkts stattgefunden. Das Operationsmikroskop kann also weiterhin ohne großen Kraftaufwand um alle drei Schwenkachsen des Stativs 24 bewegt werden.
