DE4311467C2 - Operationsmikroskop - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Operationsmikroskop gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein Operationsmikroskop mit den Merkmalen des Oberbegriffes des An­ spruches 1 ist durch die DE 24 40 958 C2 bekannt. Bei diesem Operati­ onsmikroskop fällt die Schwenkachse des Mikroskops mit der horizontalen Systemachse des Strahlteilers zusammen. Die Zusatzeinrichtungen sind dabei an der Aufhängung befestigt. Mit einem derart ausgebildeten Mikro­ skop wird erreicht, dass durch die Zusatzeinrichtungen, wie Foto-, Film- oder Fernsehkamera und/oder Mitbeobachtertubus, die Tätigkeit des Ope­ rateurs nicht behindert und der Patient nicht gefährdet wird, wenn das Mi­ kroskop verschwenkt wird. Durch eine Entkoppelung des Mikroskops von den Zusatzeinrichtungen erfolgt eine Drehbewegung des Mikroskops ohne Mitbewegung der Zusatzeinrichtungen, so dass die Bewegung des Mikro­ skops auch kräftemäßig von einer evtl. Bewegung der Zusatzeinrichtun­ gen entkoppelt ist, d. h. die Bewegung des Mikroskops erfolgt unabhängig von den Zusatzeinrichtungen.

Eine Neigungseinrichtung für chirurgische Mikroskope beschreibt die DE 37 28 527 A1, mit der die Veränderung der Orientierung oder Winkelposi­ tion des Mikroskops bei ständiger Ausbalancierung und unter Aufbringung nur geringer Betätigungskräfte durchführbar ist. Hierzu umfasst die Nei­ gungseinrichtung eine Trageinrichtung, die um zwei zueinander rechtwink­ lige Achsen drehbar ausgebildet ist und für die Halterung an einem Rah­ men oder an einem Ständer über ein Halterungsteil vorgesehen ist und ein federnd elastisches Glied, das verbindend zwischen dem Halterungsteil und dem Ende der Trageinrichtung in einem Abstand zum Schnittpunkt der beiden Achsen angeordnet ist, wobei die Anordnung so ausgebildet ist, dass das Drehmoment infolge des Gewichtes des Mikroskops mit der Drehbewegung des Schwerpunktes des Mikroskops, das an dem anderen Ende der Trageinrichtung in einen Abstand zu dem besagten Schnittpunkt angebracht wird, über ein entgegengesetztes Drehmoment aufgrund der Elastizität des federnd elastischen Gliedes ausgeglichen wird. Es handelt sich hierbei um ein drehmomentkompensiertes Operationsmikroskop, zu dessen Betätigung vermittels elastischer Federn nur geringe Bedienungs­ kräfte erforderlich werden.

Die US 48 67 405 betrifft eine Tragvorrichtung für medizinische Geräte, bei der das optische Gerät von einem Parallelgestänge getragen wird, wobei das Gleichgewicht bei allen Bewegungsrichtungen des Parallelge­ stänges, wie vertikale oder horizontale Drehbewegungen, aufrechterhalten wird. Das optische Gerät ist dabei im Gleichgewicht angeordnet und kann deshalb durch kleine Bewegungskräfte in jede gewünschte Stellung ge­ bracht werden, wodurch die Bewegungen exakter und schneller durch­ führbar sind. Bei diesem Operationsmikroskop erfolgt eine Drehmoment­ kompensation vermittels Gegengewichten.

Bei den bekannten Operationsmikroskopen erfolgt zur Minimierung der aufzubringenden Kräfte für Dreh- und Schwenkbewegungen eine Dreh­ bewegung des Operationsmikroskopes entweder ohne Mitbewegung der Zusatzeinrichtungen oder durch Drehmomentkompensation vermittels ela­ stischer Federn oder von Gegengewichten.

Das Mikroskop nach der US 4,035,057 besteht aus einer Anzahl von baukastenartig zusammengestellten Elementen, deren Auswahl dem Be­ darfszweck angepasst ist. Je nach zusätzlicher Peripherie-Ausstattung werden die Mikroskope immer großvolumiger und schwerer, weshalb Ope­ rationsmikroskope im Regelfall an Stativen, vielfach an der Decke, aufgehängt sind. Dies erleichtert auch den Einbau einer motorischen Lagever­ stellung, welche auch zur Fokussierung verwendet wird.

Um sicherzustellen, dass Zusatzgeräte, wie Foto-, Film- oder Fernsehka­ meras oder sonstige Mitbetrachtereinrichtungen keine Behinderung des Operateurs des Mikroskops darstellen, wenn das Mikroskop verschwenkt wird, wird nach der US 4,035,057 vorgeschlagen, das Mikroskop in ei­ ner Aufhängung schwenkbar anzuordnen, wobei die Mikroskopschwen­ kachse in der Strahlteilerachse liegt. Hierdurch wird insbesondere ge­ währleistet, dass die Zusatzgeräte, wie Foto- oder Filmkameras o. dgl., beim Verschwenken des Mikroskops nur gedreht, nicht jedoch längsver­ schoben werden müssen, was einen zusätzlichen Kraftaufwand erfordert.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Operationsmikroskop für die Mikrochirurgie der eingangs genannten Art dahingehend weiter zu entwickeln, dass der bei einer Lageänderung des Operationsmikroskopes notwendige Kraftaufwand weiter minimiert wird, so dass die Handhabung des Operationsmikroskopes vereinfacht ist, wobei bei angesetzten, zusätz­ lichen Aufzeichnungsgeräten der für eine Ausrichtungsänderung des Ope­ rationsmikroskopes erforderliche Kraftaufwand ohne Verwendung von Fe­ dern oder Gegengewichten herabgesetzt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Operationsmikroskop der eingangs beschriebenen Art mit den im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebe­ nen Merkmalen vorgeschlagen.

Hiernach besteht die Erfindung darin, dass das Operationsmikroskop in der Aufhängung zusätzlich um eine senkrecht zur Strahlteiler­ reflexionsachse (A) ausgerichtete Achse (B) drehbar ist, wobei der Schnittpunkt der Achse (B) mit der Strahlteileraustrittsachse (A) am Schwerpunkt des Operationsmikroskopes oder in dessen unmittelbarer Umgebung liegt, so dass bei angesetzten Aufzeichnungsgeräten bei Drehungen des Operationsmikroskopes um die Achsen (A) oder (B) das aufzuwendende Drehmoment minimal ist.

Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass das Operationsmikro­ skop verstellt werden kann, ohne dass größere Hubarbeiten zu verrichten sind.

Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen be­ schrieben.

So ist nach einer Weiterentwicklung der Erfindung das Operationsmikro­ skop in der Aufhängung kardanisch gelagert. Unter einer kardanischen Aufhängung wird eine Lagerung mit um 90° gegeneinander versetzte Drehachsen verstanden.

Insbesondere ist das Mikroskop an einem Träger schwenkbar angelenkt, dessen zu dieser Anlenkung gegenüberliegendes Ende als Drehgelenk ausgebildet ist. Der Träger überbrückt im wesentlichen den Abstand vom Aufhängepunkt des Mikroskops und dem Mikroskop selbst, das am Ort des Operateurs zur Verfügung stehen muss.

Konstruktiv lässt sich das angesprochene Drehgelenk am einfachsten aus einer arretierbaren Gabel-Bolzen-Verbindung und einer um eine vertikale Achse drehbaren Aufhängung verwirklichen.

Vorzugsweise besteht der Träger aus zwei im wesentlichen parallelen Holmen, die als Hohlprofile in Leichtbauweise ausgebildet sein können. Vorzugsweise kann mindestens einer der Holme die Steuerungseinrich­ tung für die elektrische Betätigung der Mikroskopfunktionen aufnehmen.

Des weiteren besitzt der Träger eine Querverstelleinrichtung zur Verschie­ bung der jeweils angrenzenden Trägerteile in einer horizontalen Richtung zur Trägerlängsachse. Diese Querverschiebung ermöglicht die Beseiti­ gung einer Unwucht durch seitlich angeordnetes Zubehör. Zur Optimie­ rung der Führung in der Querverstelleinrichtung ist dort eine Schwalben­ schwanzführung vorgesehen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind zur Verschwenkung des Operationsmikroskopes um alle möglichen Drehachsen, nämlich die Strahlteileraustrittsachse, die Mikroskopschwenkachse sowie die vertikale Drehachse an der Aufhängung am Operationsmikroskop Handgriffe vor­ gesehen, die vorzugsweise in der Nähe des Schwerpunktes des Operati­ onsmikroskopes an dessen Außenkörper angeordnet sind. Weitere Bedie­ nungserleichterungen ergeben sich dadurch, dass elektrische Antriebe zum Verschwenken des Operationsmikroskopes um die genannten Ach­ sen vorgesehen sind. Vorzugsweise sind die elektrischen Antriebe über einen der genannten Handgriffe betätigbar.

Um ein unbeabsichtigtes Verschwenken des Operationsmikroskopes um eine der Achsen am Aufhänge-Drehpunkt zu vermeiden, ist die Aufhän­ gung mit einer elektrisch lösbaren Bremse ausgerüstet.

Die elektrischen Antriebe sind ein- und auskuppelbar, so dass es ebenso möglich ist, die Verschwenkung und Verschiebung des Operationsmikro­ skopes auch manuell vorzunehmen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Diese zeigt eine perspektivische Ansicht eines Operationsmikroskopes für die Mikrochirurgie, welches an einer Decke aufgehängt ist.

Das Operationsmikroskop besteht aus dem Mikroskopgehäuse 10 mit ei­ nem Strahlteiler 11, den Okularen 12 und dem Objektiv 13 bzw. einer Ob­ jektivgruppe mit einem hierfür vorgesehenen Antrieb 14. Das Objektiv verfügt ferner über eine Zoom-Einrichtung 15 mit einem hierfür vorgesehenen Zoom-Antrieb 16. Weiterhin ist ein Einblickelement 17 zwischen den beiden Handgriffen 18 und 19 vorgesehen. An den Strahlteileraus­ gängen 20, die sich beidseitig des Operationsmikroskopes befinden, kön­ nen Foto- und Filmkameras angebracht werden. Im Regelfall verfügt das Operationsmikroskop noch über eine koaxiale Beleuchtung 21. Das Ope­ rationsmikroskop ist derart aufgebaut, dass der Schnittpunkt der Mikro­ skopschwenkachse B und der Strahlteileraustrittsachse A im Schwerpunkt oder in unmittelbarer Umgebung des Schwerpunktes des Operationsmi­ kroskopes liegt. Die Mikroskoplängsachse ist mit C bezeichnet und geht ebenfalls durch den gemeinsamen Schnittpunkt der Achsen A und B. Der Mikroskopkörper 10 ist mit zwei Holmen 22 und 23 gelenkig verbunden, wobei das Ende der Holme eine Schwalbenschwanzführung 24 aufweist, die eine Querverstellung der Holme senkrecht zur Schwenkachse B er­ möglicht. Diese Querverstellung kann über den Drehkopf 25 betätigt und über die Verriegelung 26 arretiert werden. Der aus den Holmen 22 und 23 gebildete Träger geht zum Aufhängepunkt in eine Gabel 27 über, die Teil des Drehgelenkes 28 ist, welches über Drehknöpfe 29 betätigt werden kann. Das Drehgelenk ermöglicht Verschwenkungen der Holme 22 und 23 um die horizontale Drehachse D. Die Aufhängung verfügt weiterhin über eine Auf­ nahme 30 mit einem Drehknopf 31, die ein Verschwenken des Operati­ onsmikroskopes um die vertikale Achse E ermöglicht. In dem Gehäuse 32 ist eine elektrisch lösbare Bremse vorgesehen.

Das beschriebene Operationsmikroskop kann folgendermaßen bedient werden. Durch die kardanische Aufhängung in den Achsen A und B kann das Operationsmikroskop in diesen Achsen für eine Schnelleinstellung manuell sowie für eine Feineinstellung motorisch gedreht werden, wozu die Handgriffe 18 und 19 benutzt werden können. Die Stellung dieser Handgriffe zum Operationsmikroskop ist ebenfalls einstellbar. Zur motori­ schen Verstellung ist im linken Holm 23 ein Motor mit Getriebe eingebaut, der das Operationsmikroskop um die Achse A drehen kann. Im Querholm ist eine entsprechende Anordnung zur Drehung um die Achse B vorgesehen. Der Holm 22 beinhaltet die Leiterplatten der Elektronik zur "intelli­ genten" Ansteuerung aller Mikroskopfunktionen. Die Getriebe können über Tasten der Handgriffe 18 und 19 ausgekuppelt werden, so dass das Ope­ rationsmikroskop um beide Achsen A, B manuell frei drehbar ist. Bei ein­ gekuppelten Motoren können die motorischen Bewegungen von Tasten auf den Handgriffen 18, 19 oder von einem Joystick eines Fußschalters aus gesteuert werden.

Um in den verschiedenen Mikroskopeinstellungen bei Drehung um die kardanischen Achsen A und B mit dem Schwenken der Mikroskopachse C eine möglichst gut angenähert kartesische xy-Bewegung im Fokus zu er­ zielen, ist die Aufhängung um die Achse D voreinstellbar. Die beiden Ach­ sen B und C sollten vorzugsweise einen angenähert rechten Winkel bil­ den. Um eine durch etwaige Zubehörteile verursachte, seitliche Unwucht am Operationsmikroskop auszugleichen, kann die Achse B um einen Be­ trag verschoben werden, wozu die Schwalbenschwanzführung 24 zwi­ schen dem Gabel-Querholm und dem unteren Teil des Drehgelenkes 28 verwendet werden kann.

Claims (9)

1. Operationsmikroskop für die Mikrochirurgie

• - mit einem Objektiv (13), einem Binokular (12) und einem dazwi­ schen angeordneten, teildurchlässi­ gen Strahlteiler (11), der einen Teil des Objektlichtes entlang einer Strahlteilerreflexionsachse (A), die senkrecht zur Mikroskoplängs­ achse (C) verläuft, seitlich zu einem von vorzugsweise mehreren, zusätzlichen Aufzeichnungsgeräten herausreflektiert,
• - wobei das Operationsmikroskop vermittels einer Aufhängung (27, 22, 23) an einem Stativ derart aufgehängt ist, dass das Operati­ onsmikroskop um die Strahlteilerreflexionsachse (A) drehbar ist,

dadurch gekennzeichnet,

• - dass das Operationsmikroskop in der Aufhängung (27, 22, 23) zu­ sätzlich um eine senkrecht zur Strahlteilerreflexionsachse (A) aus­ gerichtete Achse (B) drehbar ist,
• - wobei der Schnittpunkt der Achse (B) mit der Strahlteileraustritt­ sachse (A) am Schwerpunkt des Operationsmikroskopes oder in dessen unmittelbarer Umgebung liegt, so dass bei an­ gesetzten Aufzeichnungsgeräten bei Drehungen des Operationsmi­ kroskopes um die Achsen (A) oder (B) das aufzuwendende Drehmoment minimal ist.

2. Operationsmikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Operationsmikroskop in der Aufhängung (27; 22, 23) karda­ nisch gelagert ist.

3. Operationsmikroskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufhängung (27; 22, 23) am Stativ vermittels eines vorzugs­ weise über eine elektrisch betätigbare Bremse arretierbaren Drehge­ lenkes (27, 28, 32) gelagert ist, das eine Drehung der Aufhängung (27; 22, 23) um die Vertikale (E) und um die Horizontale (D) erlaubt.

4. Operationsmikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufhängung (27; 22, 23) gabelförmig ausgebildet ist und zwei parallele Tragarme (22, 23) für das Operationsmikroskop aufweist.

5. Operationsmikroskop nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den Tragarmen die Steuerungseinrichtung für die elektrische Betätigung der Mikroskopfunktion angeordnet ist.

6. Operationsmikroskop nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufhängung (27; 22, 23) relativ zu dem Drehgelenk (27, 28, 32) horizontal querverschieblich ausgebildet ist.

7. Operationsmikroskop nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Querverschiebung entlang einer Schwalbenschwanzführung erfolgt und vermittels Drehknöpfen (25, 29) durchführbar ist.

8. Operationsmikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass am Operationsmikroskop im Bereich von dessem Schwerpunkt angreifende Handgriffe vorgesehen sind, mit denen das Operationsmi­ kroskop manuell ausrichtbar ist.

9. Operationsmikroskop nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Operationsmikroskop vermittels motorischer, vorzugsweise kuppelbarer Antriebe ausrichtbar ist, die über einen der Handgriffe be­ tätigbar sind.