DE3637311A1 - Anordnung zur richtungsverstellung eines binokularmikroskopes, vorzugsweise eines operationsmikroskopes - Google Patents

Description

Die Erfindung findet bei Operationsmikroskopen in der Mikrochirurgie Anwendung, beispielsweise in der HNO- und Neurochirurgie.

Es sind motorische Verstellmöglichkeiten für OP-Mikroskope bekannt, bei denen das senkrecht am Stativ hängende Gerät parallel zur horizontal angeordneten Objektebene verschoben werden kann (OPM 328, VEB Carl Zeiss JENA).

Diese Verschiebung erfolgt über zwei Geradschlittenführungen, die senkrecht zueinander angeordnet sind.

Weiterhin ist es bekannt, das Mikroskop um Drehachsen, die parallel zu einer der Bewegungsrichtungen der Koordinatenverstellung liegen, zu schwenken (OPS 333, VEB Carl Zeiss JENA). In diesem Fall verliert die senkrecht zur Drehachse liegende Geradführung ihre Bedeutung, da das Mikroskop mit zunehmender Neigung aus der Schärfenebene des Objektes herausfährt.

Falls das Mikroskop mit der Horizontalverstellung gemeinsam geschwenkt wird (US 41 67 302, WILD OPM 11 690, 691) ergeben sich bei größeren Schwenkbereichen ungünstige statische und dynamische Verhältnisse (Instabilität, Gelenkbelastung durch große mitzuschwenkende Massen, Schwingungsempfindlichkeit).

Weiterhin ist es bekannt, das Mikroskop über zwei Gelenkachsen schwenkbar aufzuhängen. (Nagashina Med. Instr.: 6 FD)

Die Schwenkung des Gerätes erfolgt durch Antrieb der aufeinander senkrecht stehenden Drehachsen über Motoren, so daß bei kleinen Schwenkbewegungen durch die gewählte Anordnung der Achsen eine feinfühlige Koordinatenverstellung nur sinnvoll ist, wenn die Neigung zur horizontalen Ebene gering ist.

Durch die verschiedenen Einsatzfälle (z. B. HNO, Neurochirurgie) sind jedoch die verschiedensten Schräglagen bis hin zur Horizontallage erforderlich, wobei bei Auswanderungen aus dem Sehfeld eine einfache Verstellung gewährleistet bleiben muß.

Bei einer vertikalen Objektebene müßte das Mikroskop um eine Drehachse sehr große Drehbewegungen ausführen, um noch sinnvolle Mikroskopverschiebungen relativ zum Objekt durchzuführen. Diese würden eine starke Schräglage des Mikroskopes und der Einblicke verursachen und eine Zwangshaltung des Operateurs bedingen.

Ziel der Erfindung ist eine motorische Verstellung des Mikroskopes, die auf eine einfache Weise die verschiedensten Schräglagen realisiert und gleichermaßen einer freien Handbedienung zugänglich ist.

Aufgabe der Erfindung ist die Realisierung einer Seiten- und Höhenverstellung des Mikroskopes senkrecht zur optischen Achse unabhängig von ihrer Lage im Raum unter Ausnutzung vorhandener Drehachsen zur Neigungseinstellung mit einem lösbaren motorischen Antrieb, wobei auf eine Koordinatenverstellung mit Geradführung verzichtet wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Anordnung gemäß dem ersten Patentanspruch gelöst.

Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten. Da die beschriebenen Drehachsen in der Regel relativ weit von der Objektebene entfernt liegen, entsprechen kleine Schwenkungen des Mikroskopes (bis ca. 10°) um diese Achsen in ihrer Wirkung mit ausreichender Näherung einer Geradverschiebung in der Auslenkrichtung.

Die erfindungsgemäße Anordnung erlaubt es, diese näherungsweise Koordinatenverstellung in jeder geschwenkten Stellung des Mikroskopes um die horizontale Achse beizubehalten.

Die beweglichen Drehachsen können mit einem Verzahnungsteil eines Zahnradgetriebes lösbar verbunden sein. Dieses wird über vorgeschaltete Untersetzungsstufen durch einen Motor angetrieben. Für eine schnelle Grobneigungseinstellung des Mikroskopes ist es möglich, die Verzahnungsteile von den Drehachsen über eine fernbedienbare magnetisch schaltbare Kupplung zu lösen. Eine Handeinstellung ist auch möglich, wenn eine der im Gelenkfestteil montierten Getriebeachsen nach außen geführt und über einen Handdrehknopf betätigt werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 a: Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung in senkrechter Arbeitsstellung

Fig. 1 b: Seitenansicht mit einer Drehung um den Winkel ϑ (entspricht Translationsbewegung x)

Fig. 2 a: Vorderansicht

Fig. 2 b: Vorderansicht mit Drehung um Winkel ε (entspricht Translationsbewegung y)

Fig. 3 a: Einen Schnitt der Seitenansicht in Fig. 1 a

Fig. 3 b: Einen Schnitt entlang Linie A-A

Das Mikroskop besteht aus dem Einblick 1, dem Grundkörper mit Vergrößerungssystem 2, Frontobjekt 3, Fokussierung 4, Lagerteilen 7, 8 mit Drehachsen A 1, A 2 und ist am Stativarm 6 drehbar befestigt. Zur Scharfeinstellung des Objektes O wird das Mikroskop 1-3 über die motorische Fokussierung 4 in Richtung der optischen Achse A ₀ verstellt. Mit dem feststehenden Schlittenteil 4 a der Geradführung ist eine Achse 4 c, die zur Bewegungsrichtung der Führung der Fokussierung 4 senkrecht angeordnet ist, verbunden. Die Achse 4 c ist in den Gehäusestellen 7 a und 7 b drehbar gelagert.

Mit dem Gehäuse 7 ist weiterhin die senkrecht zur Drehachse A 1 angeordnete Achswelle 7 c fest gebunden. Die Achswelle 7 c ist im Gehäuse 8 drehbar aufgehängt. Das Gehäuse 8 besitzt einen Lagerzapfen 8 a, der mit den entsprechenden Lagerstellen im Stativarm 6 die Drehachse A 3 bildet.

Die feinfühlige, mit Fußschalter fernbedienbare Drehung des Mikroskopes 1, 2, 3 um die Achsen A 1, A 2 erfolgt über die Getriebe 9 a, 9 b, 9 c, 10 a, b, c durch die Antriebsmotoren 11, 12. Zu diesem Zweck ist im Gehäuse 7 der Motor 11 und im Gehäuse 8 der Motor 12 fest montiert.

Die Motoren 11, 12 treiben die Schnecken 9 a bzw. 10 a an. Schnecke 9 a befindet sich mit dem Schneckenrad 9 b und Schnecke 10 a befindet sich mit dem Schneckenrad 10 b im Eingriff. An den Schneckenrädern 9 b bzw. 10 b sind die Reibscheiben 9 c bzw. 10 c befestigt. Durch die Druckfedern 13 bzw. 14 werden die entsprechenden Schneckenräder 9 b, 10 b mit ihren Reibscheiben gegen die mit den Achswellen 4 c bzw. 7 c verbundenen Reibscheiben 4 d und 7 d gedrückt. Auf diese Weise wird die Achswelle 4 c mit dem Schneckenrad 9 b und die Achswelle 4 c mit dem Schneckenrad 10 b kraftschlüssig verbunden. Die Drehbewegungen der Motoren 11, 12 werden durch die Schneckengetriebe 9 a, 9 b bzw. 10 a, 10 b untersetzt und auf die Achswellen 4 c und 7 c und damit auf das Mikroskop 1, 2, 3 selbst übertragen.

Die Andruckkraft der Federn 13, 14 kann auch in bekannter Weise durch über Magnete 15, 16 befähigte Schaltelemente 17, 18 sowie kraftverstärkende Hebel 19, 20 aufgehoben werden.

Die Reibscheiben 4 d und 9 c sowie 7 d und 10 c sind nicht mehr kraftschlüssig miteinander verbunden.

Somit ist die auf die Achswellen 4 c, 7 c wirkende Selbstklemmung der Schneckentriebe 9 a, 9 b und 10 a, 10 b aufgehoben.

Das Mikroskop 1, 2, 3 kaan jetzt über Handgriffe 21 zwanglos und schnell um seine beiden Drehachsen A 1, A 2 um größere Winkel verstellt werden.

Claims (4)

1. Anordnung zur Richtungsverstellung eines Binokularmikroskopes, vorzugsweise eines Operationsmikroskopes, dadurch gekennzeichnet, daß das Mikroskop in einem ersten Lagerteil um eine erste Achse (A 1), die senkrecht zu einer durch die Stereostrahlengänge des Objektivs gebildeten Ebene steht, drehbar gelagert ist, das erste Lagerteil in einem zweiten Lagerteil um eine zweite, im wesentlichen horizontale Achse (A 2), im wesentlichen senkrecht zur ersten Achse drehbar gelagert ist, das zweite Lagerteil um eine vertikale Achse (A 3) drehbar in einem Stativ gelagert ist, wobei das Mikroskop zur Fokussierung in einer mit der ersten Drehachse verbundenen Schlittenführung verschiebbar gelagert ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Drehachsen und der Schlittenführung verbundene motorische Antriebe vorgesehen sind.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung der motorischen Antriebe von einer zentralen Bedieneinheit aus erfolgt.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die motorischen Antriebe zur Handbedienung lösbar sind.