DE4316037A1 - Adapter zum Positionieren eines an einem Stativ angeordneten medizinischen Therapie- und/oder Diagnose-Instrumentes - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Adapter zum Positionieren eines an einem Stativ angeordneten medizinischen Therapie- und/oder Diagnose-Instrumentes, das räumlich um einen Operationspunkt beweglich ist.

Bei schwierigen chirurgischen Operationstechniken ist es für den Erfolg der Operation oft wesentlich, daß der Chirurg eine begrenzte Stelle im Operationsbereich, im folgenden Operationspunkt genannt, aus beliebigen Raumrichtungen betrachten kann und dabei der Abstand zwischen dem jeweils verwendeten medizinischen Therapie- und/oder Diagnose-Instrument und dem Operationspunkt konstant bleibt. Eine derartige Betriebsart wird als Pivot- Betrieb bezeichnet.

Ein Stativ, das den Pivot-Betrieb ermöglicht, ist beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung EP 0 293 228 dargestellt.

Eine Zusatzvorrichtung, mit dem ein herkömmliches Stativ für den Pivot-Betrieb nachgerüstet werden kann, ist desweiteren in der noch nicht veröffentlichten Patentanmeldung der Anmelderin mit dem Aktenzeichen P 41 33 241.5 beschrieben.

Mitunter werden nun bei Operationen Operationstische verwendet, die während der Operation keine stabile, d. h. feste Lage im Raum haben. Vielmehr wird der Operationstisch je nach Operationstechnik in verschiedene Richtungen gekippt oder aber verschoben. Beim Einsatz eines reinen Pivot-Statives wie aus der EP 0 293 228 bekannt oder eines für den Pivot-Betrieb nachgerüsteten Statives gemäß der Patentanmeldung P 41 33 241.5 ist nunmehr keinerlei Kopplung zwischen dem Operationstisch und dem Stativ bzw. dem daran angeordneten medizinischen Therapie- und/oder Diagnose-Instrument vorgesehen. Dies bedeutet, daß nach einer räumlichen Veränderung des Operationstisches, wie etwa Verkippen oder Verschieben, der Pivot-Betrieb um den einmal anvisierten Operationspunkt nicht ohne eine aufwendige Nachjustierung des Statives möglich ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Adapter zum Positionieren eines an einen herkömmlichen Stativ angeordneten medizinischen Therapie- und/oder Diagnose-Instrumentes zu schaffen, der ein räumliches Positionieren des medizinischen Therapie- und/oder Diagnose-Instrumentes um einen Operationspunkt erlaubt. Dabei soll insbesondere auch nach einer Positionsänderung des Operationstisches eine konstante Entfernung zwischen dem Operationspunkt und dem jeweiligen medizinischen Therapie- und/oder Diagnose-Instrument erhalten bleiben und der Pivot-Betrieb ohne Nachjustierung weiterhin möglich sein. Der Adapter soll zudem den Chirurgen möglichst wenig behindern sowie eine Nachrüstung herkömmlicher Stative erlauben.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Adapter mit den Kennzeichen des Anspruches 1.

Der erfindungsgemäße Adapter gewährleistet nunmehr den Pivot-Betrieb des medizinischen Therapie- und/oder Diagnose-Instrumentes auch nach einer Positionsänderung des Operationstisches, da eine direkte Kopplung zwischen dem jeweiligen medizinischen Therapie- und/oder Diagnose- Instrument und dem Operationstisch über den erfindungsgemäßen Adapter besteht. Für den gewünschten Pivot-Betrieb ist keinerlei Nachjustierung des Statives nach einer Positionsänderung des Operationstisches erforderlich.

Vorteilhafterweise wird der erfindungsgemäße Adapter in Richtung des herkömmlichen Statives am Operationstisch angeordnet, um den Chirurgen möglichst wenig zu behindern. Der erfindungsgemäße Adapter erlaubt desweiteren eine Nachrüstung herkömmlicher Stative, mit denen dann ebenfalls der Pivot-Betrieb möglich ist.

Ferner ist die Befestigung des erfindungsgemäßen Adapters an den verschiedensten Operationstisch-Varianten möglich. Die vorgesehene Verstelleinheit am erfindungsgemäßen Adapter ermöglicht desweiteren eine optionale Anpassung des Adapters an die jeweiligen Operations-Erfordernisse bzw. die Ausrichtung des am Stativ angeordneten medizinischen Therapie- und/oder Diagnose-Instrumentes relativ zum Operationspunkt. Eine Reihe vorteilhafter Ausführungsformen der Verstelleinheit sind Gegenstand der Unteransprüche.

Weitere Vorteile und Einzelheiten des erfindungsgemäßen Adapters ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Figuren.

Dabei zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispieles des mit einem herkömmlichen Bodenstativ verbundenen erfindungsgemäßen Adapters;

Fig. 2 und 3 jeweils ein weiteres Ausführungsbeispiel einer geeigneten Verstelleinheit.

In Fig. 1 ist der erfindungsgemäße Adapter (4) in Verbindung mit einem herkömmlichen Bodenstativ (1) dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist als medizinisches Therapie- und/oder Diagnoseinstrument ein schematisch dargestelltes Operationsmikroskop (2) vorgesehen, das mit Hilfe des erfindungsgemäßen Adapters (4) im Pivot-Betrieb räumlich um einen bestimmten Operationspunkt (11) positionierbar ist. Alternativ zum Operationsmikroskop (2) sind verschiedenste weitere medizinische Therapie- und/oder Diagnose-Instrumente wie etwa Endoskope etc. in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Adapter (4) einsetzbar.

Der Adapter (4) koppelt das am Bodenstativ (1) angeordnete Operationsmikroskop (2) unmittelbar mit dem Operationstisch (3). Das verwendete Bodenstativ (1) weist einen an sich bekannten Aufbau auf, wie er etwa im Europäischen Patent EP 0 023 004 beschrieben ist und ist vorteilhafterweise derart ausbalanciert, daß ein räumliches Positionieren des daran angeordneten Operationsmikroskopes (2) nahezu kräftefrei möglich ist. Alternativ zum dargestellten Bodenstativ (1) sind selbstverständlich auch bekannte Deckenstative in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Adapter (4) einsetzbar.

Der erfindungsgemäße Adapter (4) besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus vier wesentlichen Baugruppen. Hierzu zählen ein oder mehrere Befestigungs-Schnittstellen (411, 412) am Operationstisch (3), eine Verstelleinheit (420, 431, 432, 433, 434, 435) zum räumlichen Grob- und/oder Fein-Positionieren des Adapters (4) bzw. des Operationsmikroskopes (2), ein mehrgelenkiges Hebelgestänge in Form eines Doppelgelenk-Parallelogrammes (441, 442) sowie eine gelenkige Kopplungs-Schnittstelle (451) zur Verbindung des Adapters (4) mit dem Operationsmikroskop (2).

Als mögliche Befestigungs-Schnittstellen (411, 412) für den erfindungsgemäßen Adapter kommen beispielsweise geeignete Schienen am Operationstisch (3) oder eine Mayfield-Clamp in Frage, wobei für verschiedene Operationstisch-Varianten unterschiedliche Befestigungs-Schnittstellen (411, 412) möglich sind. Die jeweils eingesetzten Befestigungs- Schnittstellen (411, 412) des Adapters am Operationstisch (3) sind aus Stabilitätsgründen vorteilhafterweise in der Nähe des Operationspunktes (11) angeordnet.

Die Verstelleinheit (420, 431, 432, 433, 434, 435) des Adapters (4) dient zum räumlichen Ausrichten bzw. Justieren des Adapters (4) inclusive des damit gekoppelten Operationsmikroskopes (2) in einer gewünschten Raumrichtung. Im dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 weist die Verstelleinheit (420, 431, 432, 433, 434, 435) hierzu einen zweiteiligen Aufbau auf, bestehend aus einer manuellen, mechanischen Grobverstellung (431, 432, 433, 434, 435) und einer elektromotorisch betriebenen Feinverstellung (420).

Die mechanische Grobverstellung (431, 432, 433, 434, 435), die im wesentlichen aus mehreren Gestängeteilen und verbindenden fixierbaren Gelenken besteht, dient zur Grob- Justierung des Adapters bzw. des damit gekoppelten Operationsmikroskopes (2) relativ zum Operationspunkt (11). Die Grobverstellung (431, 432, 433, 434, 435) ist dabei sowohl mit der Feinverstellung (420) als auch mit dem Operationstisch (3) gelenkig verbunden. Die einzelnen Gelenke (431, 433, 435) sind in einer definierten Position wahlweise blockierbar. Hierzu können bekannte elektromagnetische Bremsen eingesetzt werden. Mindestens eines der Gelenke (431, 433, 435) der Grobverstellung (431, 432, 433, 434, 435) ist vorteilhafterweise in einer definierten Position räumlich fixierbar.

Mit Hilfe der elektromotorischen Feinverstellung (420) erfolgt die Fein-Positionierung des Adapters (4) bzw. die Feinfokussierung des damit gekoppelten Operationsmikroskopes (2) auf den Operationspunkt (11). Die Feinverstellung (420) umfaßt hierzu geeignete, ansteuerbare Schrittmotoren, die über eine - nicht dargestellte - Bedienkonsole vom Operateur bedienbar sind. Die Schrittmotoren ermöglichen das räumliche Positionieren des Adapters (4) bzw. des damit gekoppelten Operationsmikroskopes (2) in allen Raumrichtungen.

Die Verstelleinheit (420, 431, 432, 433, 434, 435) ist desweiteren mit einem mehrgelenkigen Hebelgestänge verbunden, das vorzugsweise als Doppelgelenk-Parallelogramm (441, 442) ausgeführt ist. Das Doppelgelenk-Parallelogramm (441, 442) ist wiederum gelenkig über eine Kopplungs- Schnittstelle (451) mit dem am Bodenstativ (1) angeordneten Operationsmikroskop (2) verbunden.

Die zwischen dem Doppelgelenk-Parallelogramm (420) und dem Operationsmikroskop (2) angeordnete Kopplungs-Schnittstelle sorgt für eine bewegliche Verbindung des Operationsmikroskopes (2) und des Doppelgelenk- Parallelogrammes (451), wobei jedoch gleichzeitig eine definierten Winkelstellung zum Operationspunkt (11) eingehalten wird, um so das Operationsfeld freizuhalten. Hierzu weist die Kopplungs-Schnittstelle (451) ein - schematisiert dargestelltes - austauschbares Winkelelement (452) auf. Die Kopplungs-Schnittstelle (451) ermöglicht im dargestellten Ausführungsbeispiel ferner ein Verschieben des Operationsmikroskopes (2) entlang der optischen Achse, d. h. es ist eine Fokussierung des Operationsmikroskopes (2) über eine geeignete Linear-Führung an der Kopplungs- Schnittstelle (451) möglich.

Über die Verstelleinheit (420, 431, 432, 433, 434, 435) das Doppelgelenk-Parallelogramm (441, 442) und die Kopplungs-Schnittstelle (451) wird nunmehr gewährleistet, daß auch nach einer Änderung der räumlichen Lage des Operationstisches (3) ein einmal eingestellter Abstand zwischen dem Operationsmikroskop (2) und dem Operationspunkt (11) erhalten bleibt. Der gewünschte Pivotbetrieb ist damit auch nach einer räumlichen Positionsänderung des Operationstisches (3) weiterhin möglich, da derartige Positionsänderungen über den erfindungsgemäßen Adapter (4) auf das Operationsmikroskop (2) übertragen werden.

Der erfindungsgemäße Adapter (4) ist vorteilhafterweise in Richtung des Bodenstatives (1) angeordnet, so daß für den Chirurgen und eventuelles Assistenzpersonal keine größeren räumlichen Einschränkungen um den Operationstisch (3) herum resultieren.

Zwischen der - nicht dargestellten - Positioniermechanik des Operationstisches (3) und den Bremsen des Bodenstatives (1) ist desweiteren eine Kopplung vorgesehen, die bei Translationsbewegungen des Operationstisches (3) ein wahlweises Lösen der Stativ-Bremsen bewirkt. Ferner ist vorteilhafterweise eine Kopplung zwischen dem erfindungsgemäßen Adapter (4) und den Stativbremsen dergestalt vorteilhaft, daß die Stativbremsen freigegeben werden, sobald der Adapter (4) bewegt wird. Derartige Kopplungen zwischen Adapter (4) bzw. Operationstisch-Positioniermechanik und den Stativbremsen können sowohl automatisiert arbeiten oder aber über geeignete Bedienelemente wie Mund- oder Handgriff-Schalter manuell betrieben werden.

Der erfindungsgemäße Adapter (4) ist vorteilhafterweise in Leichtbauweise, beispielsweise aus Leichtmetall, ausgeführt, so daß durch den Adapter (4) keine wesentlichen zusätzlichen Kräfte beim Positionieren des Operationsmikroskopes (2) um den Operationspunkt (11) erforderlich sind. Um das kräftefreie Positionieren zu gewährleisten, ist ferner günstig, den Adapter (4) mittels Gegengewichten oder Federn in bekannter Weise zumindest grob auszubalancieren.

Der erfindungsgemäße Adapter kann desweiteren mit einem schlauchähnlichen Drape versehen werden, das lediglich den Zugriff auf die Verstelleinheit bzw. deren Bedienkonsole ermöglicht, so daß die erforderliche Sterilität im Operationssaal gewährleistet ist.

In Fig. 2 ist ein weiteres mögliches Ausführungsbeispiel für die Verstelleinheit (421, 422) dargestellt, wobei lediglich eine einzige elektromotorische Translator- Verstelleinheit (421) über zwei Befestigungs-Schnittstellen (413, 414) am Operationstisch (3) angeordnet ist. Mit der Translator-Verstelleinheit (421) ist ein Gestänge (422) starr verbunden, das wiederum gelenkig am Doppelgelenk- Parallelogramm (441) angeordnet ist. Mit Hilfe der Translator-Verstelleinheit (421) ist der erfindungsgemäße Adapter relativ zum Operationstisch (3) in einer Ebene definiert vom Benutzer verschiebbar. Die gewünschte Höhenverstellung des am Adapter angeordneten Operationsmikroskopes erfolgt über die mögliche Winkelverstellung des Doppelgelenk-Parallelogrammes (441) um drei zueinander senkrechte Achsen.

Die translatorische Verschiebung kann durch den Benutzer über eine - nicht dargestellte - Bedienkonsole vorgenommen werden, über die entsprechende Schrittmotoren der Translator-Verstelleinheit (421) angesteuert werden.

Ein drittes mögliches Ausführungsbeispiel der Verstelleinheit ist in Fig. 3 dargestellt. Hierbei dient ein elektromechanisches Hebelsystem (423a, 423b, 423c, 424a, 424b, 424c, 424d, 425a, 425b), das über Befestigungs- Schnittstellen (415, 416) mit dem Operationstisch (3) verbunden ist, als translatorische Verstelleinheit. Das elektromechanisch betreibbare Hebelsystem (423a, 423b, 423c, 424a, 424b, 424c, 424d, 425a, 425b) mit mehreren blockierbaren Hebelgelenken (423a, 423b, 423c) und Gestängeteilen (424a, 424b, 424c, 424d) besitzt desweiteren Gegengewichte (425a, 425b), die auftretende Hebelwirkungen weitgehend kompensieren und die Lageunempfindlichkeit gewährleisten. Der erfindungsgemäße Adapter wird mit Hilfe dieser Verstelleinheit zunächst räumlich in der gewünschte Position innerhalb der x-y-Ebene ausgerichtet und nach erfolgter Ausrichtung die Hebelgelenke (423a, 423b, 423c) blockiert. Die ggf. erforderliche Höhenverstellung des Operationsmikroskopes erfolgt wie im Ausführungsbeispiel der Verstelleinheit gemäß Fig. 2 über die mögliche Winkelverstellung des Doppelgelenk-Parallelogrammes (441). Die Ansteuerung des elektromechanisch betreibbaren Hebelsystems (423a, 423b, 423c, 424a, 424b, 424c, 424d, 425a, 425b) ist wieder über eine geeignete - nicht dargestellte - Bedienkonsole möglich.

Claims (15)

1. Adapter zum Positionieren eines an einem Stativ angeordneten medizinischen Therapie- und/oder Diagnose-Instrumentes, das räumlich um einen Operationspunkt beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine über mindestens eine Befestigungs- Schnittstelle (411, 412; 413, 414; 415, 416) mit dem Operationstisch (3) verbundene Verstelleinheit (420, 431, 432, 433, 434, 435; 421, 422; 423a, 423b, 423c, 424a, 424b, 424c, 424d, 425a, 425b) räumliche Veränderungen des Operationstisches (3) auf ein gelenkiges Hebelgestänge (441, 442) überträgt, das über eine gelenkige Kopplungs-Schnittstelle (451) mit dem am Stativ (1) angeordneten medizinischen Therapie- und/oder Diagnose-Instrument verbunden ist, so daß auch bei einer Änderung der räumlichen Lage des Operationstisches (3) ein einmal eingestellter Abstand zwischen dem medizinischen Therapie- und/oder Diagnoseinstrument und dem Operationspunkt (11) konstant bleibt.

2. Adapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gelenkige Hebelgestänge (441, 442) als Doppelgelenkparallelogramm ausgeführt ist, das eine Veränderung der räumlichen Lage des Operationstisches (3) auf das am Stativ (1) angeordnete medizinische Therapie- und/oder Diagnose-Instrument unter Beibehaltung des einmal eingestellten Abstandes vom Operationspunkt (11) überträgt.

3. Adapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinheit (420, 431, 432, 433, 434, 435; 421, 422; 423a, 423b, 423c, 424a, 424b, 424c, 424d, 425a, 425b) ein beliebiges räumliches Ausrichten des Adapters (4) in allen Raumrichtungen ermöglicht.

4. Adapter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinheit (420, 431, 432, 433, 434, 435; 421, 422; 423a, 423b, 423c, 424a, 424b, 424c, 424d, 425a, 425b) sowohl mit den Befestigungs-Schnittstellen (411, 412; 413, 414; 415, 416) als auch mit dem mehrgelenkigen Hebelgestänge (441, 442) gelenkig verbunden ist und aus einer Grob- (431, 432, 433, 434, 435) und einer Feinverstellung (420) besteht.

5. Adapter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinheit (420, 431, 432, 433, 434, 435; 421, 422; 423a, 423b, 423c, 424a, 424b, 424c, 424d, 425a, 425b) mindestens teilweise elektromotorisch betrieben ist.

6. Adapter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Grobverstellung (431, 432, 433, 434, 435) als mehrgelenkiges Gestänge mit mehreren wahlweise bockierbaren Gelenken ausgeführt ist, das einerseits mit dem Operationstisch (3) und andererseits mit der Feinverstellung (420) verbunden ist und mindestens eines der Gelenke in einer definierten, räumlich beliebig wählbaren Position fixierbar ist.

7. Adapter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feinverstellung (420) eine elektromotorische Positionierung des Adapters (4) in sämtliche Raumrichtungen ermöglicht.

8. Adapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinheit (420, 431, 432, 433, 434, 435; 421, 422; 423a, 423b, 423c, 424a, 424b, 424c, 424d, 425a, 425b) eine Translator-Verstell-Einheit (421) umfaßt, die ein definiertes Verschieben des Adapters (4) in der Ebene des Operationstisches (3) ermöglicht.

9. Adapter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Translator-Verstell-Einheit (421) motorisch betreibbar ist.

10. Adapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinheit (420, 431, 432, 433, 434, 435; 421, 422; 423a, 423b, 423c, 424a, 424b, 424c, 424d, 425a, 425b) aus einem elektromechanisch blockierbaren Hebelgestänge (423a, 423b, 423c, 424a, 424b, 424c, 424d, 425a, 425b) zwischen dem Operationstisch (3) und dem gelenkigen Hebelgestänge (441, 442) besteht.

11. Adapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kopplungs-Schnittstelle (451) zur Befestigung des medizinischen Therapie- und/oder Diagnose-Instrumentes am Adapter (4) vorgesehen ist, die ein Winkelelement (452) umfaßt, die gewährleistet, daß das Operationsfeld stets zugänglich bleibt.

12. Adapter nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter (4) ausbalancierbar ist.

13. Adapter nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kopplung zwischen der Positioniermechanik des Operationstisches (3) und den Stativ-Bremsen vorgesehen ist, die bei räumlichen Positionsänderungen des Operationstisches (3) ein wahlweises Lösen und Feststellen der Stativ- Bremsen ermöglicht.

14. Adapter nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter (3) in Leichtbauweise gefertigt ist.

15. Adapter nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Operationsmikroskop (2) als medizinisches Therapie- und/oder Diagnose-Instrument vorgesehen ist.