DE2352026B2

DE2352026B2 - Vorrichtung zur unterstuetzung des menschlichen armes o.dgl.

Info

Publication number: DE2352026B2
Application number: DE19732352026
Authority: DE
Inventors: Robert D Bearsden Glasgow Acland (Großbritannien)
Original assignee: Apparatebau Jestetten, 7893 Jestetten
Priority date: 1973-10-17
Filing date: 1973-10-17
Publication date: 1977-12-22
Also published as: DE2352026C3; DE2352026A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Unterstützung des menschlichen Armes od. dgl. bei der Durchführung exakter Bewegungen auch geringen Ausmaßes in einem Arbeitsfeld.

Eine Vorrichtung dieser Art für mikrochirurgische Operationen ist in Form eines Operationsstuhles mit als Auflage dienenden breiten Armlehen bekannt; dieser Stuhl gestattet zwar ein Abstützen des operierenden Arms, bietet jedoch keinen Halt für die Hand selbst. Erschütterungen und Schwingungen des Stuhlgestelles werden unmittelbar auf die Finger des Operierenden übertragen.

Für Kopfoperationen findet ein gepolsterter Ring Verwendung, der eng um den Kopf des Patienten liegt An diesem Ring liegt haltsuchend das Handgelenk de; Operateurs.

Hierbei hat sich zum einen die geringe Auflagemög lichkeii — nur für das Handgelenk — als nachteilig gezeigt, zum anderen der enge, auf Kopl'operationer beschränkte Anwendungsbereich.

Angesichts dieser Gegebenheiten hat sich dei Erfinder das Ziel gesetzt, eine Vorrichtung der eingang! erwähnten Art zu schaffen, mittels deren den Händer bzw. den Fingern eines Operateurs zur Durchführuni von Bewegungen auch kleinsten Ausmaßes ein sichere:

Halt sowie eine gute Führung geboten werden und die den Bedingungen des jeweiligen Arbeitsfeldes weitestgehend angepaßt zu werden vermag. Diese Vorrichtung soll bei einer Vielzahl von Gebieten eingesetzt, insbesondere für die Mikrochirurgie den unterschiedlichen, auf dem Markt befindlichen Operationsusehen, stuhlen od. dgl. angepaßt werden können. Das Einsatzgebiet der Vorrichtung soll weitgespannt sein und über den Bereich der Vaskular-, Neuro-. Ophtalmo- sowie Plastik-Chirurgie hinausgehen.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe dient wenigstens ein auf einer gegenüber dem Träger des zu bearbeitenden Gegenstandes — oder Patienten — festlegbaren Bewegungsbahn angeordneter Schlitten, welcher zum Arbeitsfeld ragende Tragteile für den/die Arm/e aufweist. Dabei ist die Bewegungsbahn jevorzugtermaßen als Gleitring ausgebildet und jeder der Tragteile des Schlittens etwa radial zum Zentrum des Gleitringes gerichtet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Schlitten auf dem Gleitring um dessen Zentrum — unter Zwischenschaltung rcibungsmindernder Elemente wie Rollen, Kugeln oder Walzen — verschiebbar sowie arretierbar; er bildet den Support für vorteilhafterweise auf ihm bzw. seinen Tragteilen vorgesehene und zum Inneren des Gleitringes gerichtete Auflageelemente; diese sind bewegbar ausgebildet und sollen etwa stegartig ausgebildet sowie zumindest etwa radial zum Zentrum des Gleitringes verschiebbar und — nach einer Einstcllbewcgung — in einer Arbeitslage arretierbar sein.

Mit dem Schlitten werden die Auflagesiege — für die Arme des Operierenden — etwa in der Ebene des Gleitringes oder parallel dazu verfahren und/oder an dieser Ebene gegeneinander gedreht sowie in der gewählten Arbeitslage gehalten; durch dk· etwa radiale Versehieblichkeit der Auflagestege kann anschließend eine bestimmte Arbeitsstelle gezielt angefahren werden.

LJm nicht nur den Arm, sondern darüber hinaus auch den Handbereich zu stützen, sind die Auflagestege mit klappenartigen Schwenkteilen versehen, welche als Stegverlängerung zum Inneren des Gleitringes weisen und gegen dessen Ebene verschwenkt werden können. Ais Widerstand für die Schwenkteile dienen Kraftspeicher oder entsprechende Elemente; diese können in Abhängigkeit von der zu erwartenden Auflast, /. B. einer Hand mit Instrument, eingestellt werden.

Als besonders günstig hat es sich erwiesen, die klappenartigen Schwenkteile zur Anpassung an die Form der Hände zum Zentrum des Glcitringes hin zu verjüngen, so daß die Spitzen der Schwenkteile jeweils einen einzigen Finger zu stützen vermögen,

Zusätzlich zur Verschiebbarkeit des Schlittens und der Auflagestege in der bereits beschriebenen Weise, können letztere noch gegeneinander geschwenkt werden, um die Finger, Hände oder Arme des Operateurs in wahlbaren Abstand zueinander /i; bringen.

Dor Gieitring selbst isi bevorzugt au* einem l.cichtmetallprofil geformt und nicht ganz geschlossen. er lagert am oberen Ende von rohrartigen Füßen, dank deren er sowohl zur Auflagefläche des Tragers als auch in seiner eigenen Fbene oi'isverändcrt /;: werden vermag; dies wird mm einen durch Klemmorgane übücher Bauweise an den Operationstischen erreich!, zum anderen durch eine Kröpfung der — drehbar im Gleitring gelagerten — Rohrfüße. Im Rahmen der Krönfunesweitc. die einstellbar is;, mag der Op-.ateur den Gleitring an den Rohrfüßen verschieben.

Die genannten Klemmorgane halten die Rohrfüße und gestatten deren Höhenverstellung in beliebiger Weise.

Die Vorrichtung erlaubt in einfacher Art die leichte und bequeme Plazierung der Finger des Operateurs an jedem gewünschten Punkt der vom Gleitring begrenzten Fläche. Dabei können die Finger jederzeit an der Vorrichtung abgestützt bzw. von ihr geführt werden.

Diese Vorrichtung läßt sich zur Verwendung auf anderen technologischen Gebieten ausgestalten, da ähnliche Probleme einer sicheren Handführung beispielsweise in der Feinmechanik, der Elektronik sowie in der Uhren- und Schmuckindustrie od. dgl. auftreten.

Ob die Bewegungen der einzelnen Vorrichtungsteile von Hand, mechanisch, elektrisch oder hydraulisch ausgelöst werden, hängt von den Erfordernissen der einzelnen Einsatzgebiete ab.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Schrägsicht auf die Vorrichtung;

F i g. 2 die Draufsicht auf ein vergrößert wiedergegebenes Detail der Fig. 1;

F i g. 3 den Aufriß nach F i g. 2;

Fig. 4 den Schnitt nach Linie IV-V in F i g. 2 zweier Ausführungsformen;

F i g. 5 den Schnitt nach Linie IV-V in F i g. 2 einer dritten Ausführungsform.

An einem — teilweise erkennbaren — Operationstisch 1 ist mittels Klemmbacken 2 mit Betätigungshebel 3 auf zwei in Fig. 1 vertikal gestellten Rohrfüßen 4 ein teilweise offener Ring 5 des Radius r (z. B. = 0,25 m) angebracht. Die Rohrfüße 4 können nach Verstellen der Klemmbacken 2 durch den Betätigungshebel 3 in Pfeilrichtung ζ bewegt und wiederum fixiert werden.

Die Klemmbacken 2 sitzen — um ihre Achshalterung S drehbar — an einer Halteschiene 7 des Operationstisches 1 und vermögen im Bereich eines Schwenkwinkels q arre'iierbar verstellt zu werden, so daß der Ring 5 des Operationstisches 1 geneigt wird. Darüber hinaus gestattet das gekröpfte und in 9 drehbar gelagerte ringwärtige Ende tO jedes Rohrl'ußes 4 durch Drehung des Quersteges 11 um das Lager 9 in Richtung γ eine — ebenfalls steuerbare Bewegung des Ringes 5 in seiner Ebene. Dabei hängt die Schwingweite des Ringes 5 von der konstruktiv wählbaren Länge a jenes Quersteges 1 f ab, der in einem nicht dargestellten Ausführungshe.spie! seinerseits längenveränderlich gestaltet ist.

Insbesondere F ι g. 2 läßt die Ausgestaltung des Rings 5 deutlich werden, dessen armähnliche und zueinander weisende Enden 12 einen Mittelpunktswinkel ρ von hier etwa 80'' bestimmen. Die beidseits daran anschließenden Mittelpunktswinkel η von jeweils etwa 70" erzeugen im übrigen auT dem Ring % die Lagerstellen 9 für die oberen Enden 10 der Rohrfüße 4.

Der bevorzugt aus Leichtmetall gegossene Ring 5 bildet die Gleitbahn für einen darauf vermöge reibungsmindernder Rollen 20 /u verschiebenden und mittels eines Rasthebels 22 am Ring 5 beliebig festlegbaren ■— Schütten 2(. Letzterer wird von einem Ring:;egment 23 und daran angeformten, radial vom Ringmittelpunkt M weggerichteten Radialarmen 24 gebiet deren Außenkanten 25 miteinander einen etwa rechten Winkel k einschließen. An den Außenkanten 25 sind Sockelplatten 25, od. dgl. als zeitweilige Halterungen für Instrumente vorgesehen.

Ftwa in der Mittellinie ' der Radialarme 24 hegen diesen - ebenfalls radial gerichtete — Auflagestege 26

der Breite b (z. B. = 10 cm) aus Leichtmetallprofil auf, welche auf dem Schlitten 21 frei in jede gewünschte Position geschoben zu werden vermögen; bereits die zwischen Schlitten 21 und Auflagestegen 26 auftretende Reibung reicht hin, um jene Auflagestege 26 in der gewählten Lage zu halten.

An ihren zum Ringzentrum M weisenden Enden 28 tragen die Auflagestege 26 sie verlängernde, um Querachsen 29 in Pfeilrichtung vdrehbare Schwenkteile 30. Jedes von ihnen ist durch eine Stellschraube samt Rändelmutter 27 bei Seitwärtsbewegung des Ballens der aufgelegten Hand in Richtung ν einstellbar. Zur Unterstützung der Einstellung der Schwenkteile 30 dienen Kraftspeicher 31, deren Stärke verändert werden kann.

Die Schwenkteile 30 mögen so wahlweise festgelegt werden, was ohne besonderen Aufwand durch die Hand des Operateurs erfolgen kann; zur Griffigkeit der Schwenkteile 30 sind deren voneinander abgekehrten Längskanten 32 einwärts so gebrochen, daß endwärts gerundete Spitzen 33 entstehen, die selbst einem einzigen Finger ausreichend Unterstützung geben.

Bei einem anderen — nicht wiedergegebenen — Ausführungsbeispiel können jenen Stellschrauben 27 Drehachsen benachbart sein, um welche die Auflagestege 26 gemäß Pfeil u in F i g. 2 gegeneinander zu schwenken sind.

Außerdem läßt Fig. 2 — neben einer von der Außenkante 25 des Schlittens 2t zum Zentrum M verschiebbaren Teleskopstange 49 als Peilhilfe — den Rasthebel 22 deutlich werden, der um eine Schraube 22_a drehbar und dessen radial gerichtete Rastnase 22t, entweder in Gegenrasten des Gleitringes 5 oder — siehe Fig. 5 — klemmend zwischen letzteren und das Ringsegment 23 des Schlittens 21 eingreift.

Die F i g. 4 der Zeichnung zeigt bei zwei Ausführungsbeispielen 4₃, 4b, daß der Schlitten 21 durch eine den Gleitring 5 an einer seiner Schmalkanten abdeckenden Querwand 34 mit jenen untergreifenden Führungsschultern 35 gegen — ein Kippmoment erzeugende — Auflasten G am Gleitring 5 gehalten wird. Dabei hängt es von den Erfordernissen ab, ob diese Führungsschultern 35 an der Außenkante, an der Ringinnenkante oder an beiden den Gleitring 5 untergreift.

Der Gleitring 5 -C^eist einerseits eine Längsrippe 36 sowie andererseits eine Bahnnut 37 für die Gleitrollen 20 auf; ebenfalls ist als Führung von Rollen 38 zwischen Gleitring 5 und Schulter 35 eine untere Bahnnut 39 eingeformt.

Bei dieser Ausführungsart greift im übrigen ein Arm 41 des an einer Gabel 43 des Schlittens 21 drehbar gelagerten Rasthebels 22 in zahnprofilähnliche Ausnehmungen 40 der Längsrippe 36 ein.

Bei einer anderen Ausgestaltung (Fig. 5) wird der Schlitten 21 durch seitlich in eine Nut 50 des Gleitrings 5 eingreifende Kugellager 51 geführt, welche an Ansatzkästen 52 des Schlittens 21 sitzen und durch Vertikalbolzen 53 gehalten sind.

Der die beschriebene Vorrichtung benutzende Operateur kann zuerst die Lage des Gleitringes 5 gegenüber dem Operationstisch 1 an den Klemmbacken 2 und der Lagerung 9 bis 11 der Rohrfüße 4 wählen sowie den Gleitring 5 in dieser Lage fixieren. Hierbei begünstigt die offene Seite des — unvollkommenen — Gleitringes 5 besonders bei Kopfoperationen die Anpassung an den Patienten bzw. dessen teilweise Einführung in das sogenannte Arbeitsfeld. Dieses wird nun mit dem Schlitten 21 angefahren.

Die an der Außenkante 25 des Schlittens 21 oder seiner Teile 24 angebrachte Teleskopstange 49 erlaubt eine genaue Plazierung des Operationsfeldes im Ringzentrum M, damit während der Operation ein Schwanken des Schlittens 21 möglich wird, ohne daß eine weitere Verstellung der Auflagestege 26 vorgenommen werden müßte.

Nunmehr legt der Operateur seine Arme so auf die Auflagestege 26, daß die Handgelenke über deren innere Enden 28 zum Mittelpunkt oder Zentrum M hinausragen, d. h. die Handflächen wenigstens teilweise auf den Schwenk- oder Klappteilen 30 ruhen. Diese führen nun — unterstützt durch die gegenwirkenden Kraftspeicher 31 — die operierende Hand und gestatten eine genaue Bestimmung auch extrem kleiner Bewegungsbahnen. Der Operateur findet eine bequeme Auflage, die Zittern oder andere unvermeidbare Bewegungen absorbiert, damit letztere nicht auf die Finger übertragen werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Unterstützung des menschlichen Arms od. dgl. bei der Durchführung exakter Bewegungen auch geringen Ausmaßes in einem ϊ Arbeitsfeld, gekennzeichnet durch wenigstens einen auf einer gegenüber dem Träger (1) des zu bearbeitenden Gegenstandes festiegbaren Bewegungebahn (5) angeordneten Schlitten (21), welcher zum Arbeitsfeld ragende Tragteile (24) für den/die Arm/e aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsbahn (5) ?,is Gleitring ausgebildet und jeder der Tragteile (24) des Schlittens (21) etwa radial zum Zentrum (M) des f> Gleitringes gerichtet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (21) auf dem Gleitring (5) um dessen Zentrum (M) unter Zwischenschaltung von Rollen (20) od. dgl. Elementen verschiebbar und arretierbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Schlitten (21) bzw. dessen Tragteilen (24) zum Inneren des Gleitringes (5) gerichtete Auflageelemente (26) vorgesehen und zumindest teilweise bewegbar ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageelemente (26) als Stege ausgebildet und wenigstens etwa radial zum Zentrum (M) des Gleitringes (5) verschiebbar sowie in einer Arbeitslage arretierbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagcstege (26) etwa J5 parallel zur Ebene des Gleitringes (5) verschiebbar und/oder an dieser Ebene gegeneinander drehbar od. dgl. ausgebildet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagestege (26) zumindest an dem in das Innere der vom Gleitring (5) bestimmten Fläche ragende Ende (28) jene verlängernde Schwenkteile (30) aufweisen.

8. Vorrichtung nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Schwenkteile (30) etwa lotrecht zur Ebene des Gleitringes (5) um eine Querachse (29) od. dgl. des zugehörigen Auflagesteges (26i) drehbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch auf die Schwenkteile (30) einwirken- ^r>o de Kraftspeicher (31).

10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkteile (30) zum Zentrum (M) des Gleitringes (5) hin in Spitzen (33) enden.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugekehrten Seitenkanten der Auflagestege (26) jeweils mit der ihnen zugeordneten Seitenkante des entsprechenden Schwenkteils (30) etwa fluchten. wi

12. Vorrichtung nach einein der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Schlitten (21) verstellbare Zielgeräte (49) zur Festlegung des Arbeitsfeldes angebracht sind.

13. Vorrichtung nach dem vorangehenden An- ιλ spruch, gekennzeichnet durch eine Teleskopstange als Zielgerät (49), welche radial zum Zentrum (M) des Gleitringes (5) angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

13, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitring (5) von Halteelementen (34, 35) des Schlittens (21) zumindest an einer seiner Längskanten Untergriffen ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

14, gekennzeichnet durch seitlich in den Gleitring (5) eingreifende reibungsniedrige Griffelemente (51) des Schlittens.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

15, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitring (5) durch Stützen, beispielsweise zu seiner Ebene lotrechte Rohrfüße (4), am Träger (1), z. B. einem Operationstisch, festlegbar und gegenüber letzterem höhen- und/oder neigungsverstellbar ausgebildet ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

16, gekennzeichnet durch einen gegebenenfalls aus Leichtmetall geformten Gleitring (5), welcher einen Teilkreisbogen von etwa 300° beschreibt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verschiebung des Gleitringes (5) in seiner Ebene die ihn tragenden Rohrfüße (4) an ihren oberen Enden (10) gekröpft ausgebildet sind.

19. Vorrichtung nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Quersteg (11) zwischen den parallelen Rohrfußteilen (4 bzw. 10) längenveränderlich ausgebildet ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

19, dadurch gekennzeichnet:, daß zumindest die den Gleitring (5) tragenden Rohrfüße (4) hydraulisch verschiebbar sind, beispielsweise einen Druckzylinder aufweisen.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

20, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegbaren Teile (4, 5, 21, 26, 30) an eine gemeinsame mechanische, elektrische oder hydraulische Steuerungsanlage angeschlossen und zentral betätigbar sind.