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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stützen zumindest
eines Arms einer operierenden Person während einer chirurgischen oder
medizinischen Operation, mit zumindest einem Stützelement zum Stützen des
zumindest einen Arms der operierenden Person, wobei das Stützelement
an einer Tragstruktur zum Tragen des zumindest einen Stützelements
angeordnet ist, wobei die Tragstruktur so ausgebildet ist, dass
das zumindest eine Stützelement
zum Einstellen der Höhe
des Arms der operierenden Person abgesenkt oder erhöht werden
kann und ein Steuersystem aufweist, das einen Hydraulikkreis zum
Absenken oder Erhöhen
des zumindest einen Stützelements
aufweist.
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Eine
Vorrichtung der eingangs genannten Art, die auch als Armauflage
bezeichnet werden kann, wird als Stütze des Arms des Chirurgen
oder des chirurgischen Assistenten während einer Operation verwendet,
um die Bewegungsstabilität
zu erhöhen
und Ermüdungen
zu vermindern. Unter Berücksichtigung
der Tatsache, dass eine chirurgische Operation mehrere Stunden dauern
kann und das chirurgische Personal solch eine Operation in stehender Haltung
durchführt,
ist eine Armauflage der zuvor genannten Art in der Vermeidung eines
Verlusts an Genauigkeit der von der operierenden Person ausgeführten Handgriffe
wirksam.
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Die
Stützvorrichtung
weist zumindest ein Stützelement
zum Stützen
des zumindest einen Arms, bspw. des Chirurgen, auf. Das Stützelement
ist an einer Tragstruktur zum Tragen des zumindest einen Stützelements
angeordnet, wobei die Tragstruktur dazu ausgelegt sein sollte, an
einer Seite des Operationstischs oder auf der Vorderseite eines
chirurgischen Stuhls angebracht zu werden. Die Tragstruktur der
erfindungsgemäßen Vorrichtung kann
jedoch ebenso als selbststehende Struktur ausgebildet sein, die
auf dem Boden des Operationssaals neben dem Operationstisch stehen
kann.
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Eine
Armauflage ist insbesondere bei einem komplexen laparoskopischen
Eingriff sehr nützlich, der
präzise
Bewegungen und üblicherweise
lange Ausübungszeiten
der operierenden Person erfordert. Beschwerden in den Schultern,
Rücken
und Nacken sind eine regelmäßige Klage
unter Laparoskopie-Chirurgen und stehen mit der unnatürlichen
Haltung in Beziehung, die während
des laparoskopischen Eingriffs eingenommen wird. Beschwerden und
die damit in Verbindung stehende Ermüdung sind ein Beitragsfaktor
in dem Auftreten von Fehlern. Eine stützende Armauflage sorgt für den Vorteil
der Vermeidung solcher Nachteile.
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Die
aus
EP 0 868 885 A1 bekannte
Vorrichtung ist ein gelenkiger Arm für einen Chirurgenstuhl. Er
weist zwei kugelförmige
Elemente auf, wobei eines an einer feststehenden Struktur und das
andere an einem Arm befestigt ist, der das Stützelement trägt. Mittels
einer Feder nehmen die kugelförmigen Elemente
einen Druck auf, der sie in ihrer momentanen Position verriegelt,
wodurch der gelenkige Arm in seiner momentanen Position festgelegt
ist. Unter Verwendung einer hydraulischen Pumpe kann die Feder außer Eingriff
gebracht werden, um die kugelförmigen
Elemente freizugeben und Bewegungen des gelenkigen Arms zu ermöglichen.
Die Vorrichtung ist jedoch sehr komplex und beruht auf einer nicht-intuitiven
Betätigung
durch den Fuß.
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DE 195 04 838 A1 zeigt
eine Stützvorrichtung,
die in einen Operationsstuhl integriert ist, die ebenso in den Operationstisch
integriert sein kann. Der Operationsstuhl weist eine einstellbare
Armauflage auf, die die Arme oder Hände des Chirurgen stützt, der über dem
Operationsbereich lehnt. In diesem Dokument ist jedoch nicht offenbart,
wie die Höhe
des Stützelements
und entsprechend der Arm oder die Hand des Chirurgen oder der chirurgischen Assistenz
eingestellt wird.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art bereitzustellen, die eine leichte Einstellung
der Höhe
des zumindest einen Stützelements
ermöglicht,
während
sie gewährleistet,
dass das Stützelement
sicher in der eingestellten Höhenposition
gehalten ist.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe hinsichtlich der eingangs genannten Vorrichtung dadurch
gelöst,
dass
- – der
Hydraulikkreis einen Hydraulikantrieb aufweist, der mit dem Stützelement
in Wirkverbindung steht, wobei der Hydraulikkreis zumindest ein
Steuerventil aufweist, das zum Steuern des Fluidflusses zwischen
einer ersten Kammer und einer zweiten Kammer des Hydraulikkreises
geschlossen und geöffnet
werden kann, und das mit einem Bedienungselement zum Schließen oder Öffnen des
Steuerventils in Wirkverbindung steht,
- – das
Bedienungselement an dem Stützelement in
einer Position oberhalb eines Abschnitts des Stützelements angeordnet ist,
auf dem der Arm der operierenden Person im Gebrauch der Vorrichtung
ruht.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
stellt aufgrund des hydraulisch gesteuerten Betätigungsmechanismus für das zumindest
eine Stützelement
einen leicht zu bedienenden Mechanismus zum Absenken oder Erhöhen des
zumindest einen Stützelements
bereit. Das hydraulische Steuersystem hat den Vorteil, dass das
Verriegeln der eingestellten Höhe
wegen der Inkompressibilität
von hydraulischen Medien, die in dem Hydraulikkreis verwendet werden
können,
ohne weitere Verriegelungsmechanismen erreicht werden kann. Die
erfindungsgemäße Stützvorrichtung
kann somit in einer strukturell sehr einfachen Weise ausgestaltet
werden, während
sie eine leichte Einstellung der Höhe des zumindest einen Stützelements
erlaubt.
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Wie
zuvor erwähnt,
weist der Hydraulikkreis einen Hydraulikantrieb auf, der mit dem
Stützelement in
Wirkverbindung steht, wobei der Hydraulikkreis zumindest ein Steuerventil
aufweist, das zum Steuern des Fluidflusses zwischen einer ersten
Kammer und einer zweiten Kammer des Hydraulikantriebs geschlossen
und geöffnet
werden kann.
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Durch
Bereitstellen eines Hydraulikkreises, der einen hydraulischen Antrieb
und ein Steuerventil zum Steuern des Fluidflusses zwischen zwei
Kammern des Hydraulikantriebes aufweist, wird ein strukturell sehr
einfacher Hydraulikkreis erhalten, der die oben genannten Funktionen
einer sicheren Steuerung des Absenkens oder Erhöhens des zumindest einen Stützelements
erfüllen
kann.
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In
diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, wenn das Stützelement
nur abgesenkt werden kann, wenn das Steuerventil offen ist.
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Der
Vorteil dieser Maßnahme
besteht darin, dass das Steuerventil in seinem geschlossenen Zustand
verhindert, dass das Hydraulikfluid zwischen den Kammern fließt, wodurch
ein einfacher Verriegelungsmechanismus bereitgestellt wird, um die
Höhe des
Stützelements
zu verriegeln, die durch die operierende Person eingestellt worden
ist. Zum Absenken des Stützelements
muss das Steuerventil lediglich geöffnet werden, wodurch das Hydraulikfluid
von der ersten Kammer in die zweite Kammer fließen kann. Es kann ebenso in
Betracht gezogen werden, dass das Erhöhen des Stützelements nur möglich ist, wenn
das Steuerventil geöffnet
ist, jedoch könnte
es ebenso in Betracht gezogen werden, dass das Erhöhen des
Stützelements
im geschlossenen Zustand des Steuerventils möglich sein kann.
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Um
einen leicht handhabbaren Bedienungsmechanismus für das Steuerventil
bereitzustellen, steht das Steuerventil mit einem Bedienungselement zum
Schließen
oder Öffnen
des Steuerventils in Wirkverbindung.
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Solch
ein Bedienungselement kann an dem Steuerventil selbst vorgesehen
sein, oder es kann fernab von dem Steuerventil angeordnet sein,
so dass das Steuerventil an einer Stelle positioniert sein kann,
an der es für
den Gebrauch der Vorrichtung kein Hindernis darstellt, während das
Bedienungselement für
eine komfortable Bedienung in Nähe
des Stützelements
positioniert sein kann.
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Weiterhin
ist es bevorzugt, wenn das Steuerventil elektrisch betätigbar ist,
und das Bedienungselement ein elektrischer Schalter ist, oder wenn
das Steuerventil mechanisch betätigbar
ist, und das Bedienungselement ein Druckknopf ist.
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In
der letzteren Ausgestaltung wird der Vorteil eines Hydraulikkreises
erzielt, der keine Spannungsversorgung zum Betätigen des Steuerventils erfordert.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist das Steuerventil und/oder
das Bedienungselement vorgespannt, derart, dass das Steuerventil
geschlossen ist, wenn das Bedienungselement nicht betätigt wird.
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Der
Vorteil hierbei ist, dass das Steuerventil normalerweise in seinem
geschlossenen Zustand ist, wodurch gewährleistet ist, dass die eingestellte
Höhe des
Stützelements
aufrechterhalten wird, wenn sich der Arm der operierenden Person
auf das Stützelement
lehnt und die operierende Person eine chirurgische Operation ausführt.
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Weiterhin
ist es bevorzugt, wenn die Vorspannung einstellbar ist.
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Der
Vorteil hierbei ist, dass die zum Bedienen des Bedienungselements
und dadurch zum Betätigen
des Steuerventils erforderliche Kraft gemäß den Bedürfnissen der operierenden Person
eingestellt werden kann.
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Wie
zuvor erwähnt,
ist das Bedienungselement an dem Stützelement in einer Position
oberhalb eines Abschnitts des Stützelements
angeordnet, auf dem der Arm der operierenden Person im Gebrauch der
Vorrichtung ruht.
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Die
Anordnung des Betätigungselements
in dieser Weise ist besonders vorteilhaft, weil das Bedienungselement
von dem Benutzer durch einfaches Anheben des auf dem Stützelement
ruhenden Arms gegen das Bedienungselement bedient werden kann, wodurch
der Komfort beim Einstellen der Höhe des Stützelements weiter verstärkt wird.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist der Fließwiderstand
eines hydraulischen Mediums des Hydraulikkreises einstellbar.
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Der
Fließwiderstand
beeinflusst die Geschwindigkeit der Abwärts- oder Aufwärtsbewegung des
Stützelements.
Durch Einstellen des Fließwiderstandes
des Hydraulikmediums des Hydraulikkreises ist es möglich, eine
gewünschte
Geschwindigkeit zum Einstellen der Höhe des Stützelements gemäß den Bedürfnissen
des Benutzers einzustellen.
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Weitere
Merkmale und Vorteile gehen aus der folgenden Beschreibung und den
beigefügten Zeichnungen
hervor.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden hiernach
mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
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1 schematisch
eine Vorrichtung zum Stützen
zumindest eines Arms einer operierenden Person in einer Seitenansicht,
die die allgemeine Bauweise der Vorrichtung zeigt;
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2 ein
Teil einer Vorrichtung zum Stützen zumindest
eines Arms in einer Teilansicht gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
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3 ein
Blockschaltbild des Hydraulikkreises, der in dem Steuersystem gemäß 2 verwendet
wird.
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1 zeigt
eine in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 10 versehene
Vorrichtung zum Stützen
zumindest eines Arms einer operierenden Person (nicht dargestellt)
während
einer chirurgischen oder medizinischen Operation.
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Die
Vorrichtung 10 kann für
alle chirurgischen Disziplinen verwendet werden, ist jedoch insbesondere
für laparoskopische
oder andere endoskopische Verfahren nützlich.
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Die
Vorrichtung 10 weist zumindest ein Stützelement 12 zum Stützen zumindest
eines Arms, bspw. des Chirurgen oder chirurgischen Assistenten, auf.
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Das
Stützelement 12 weist
ein C-förmiges Element 14 auf,
in dem der Unterarm der operierenden Person im Bereich zwischen
dem Handgelenk und dem Ellenbogen aufgenommen werden kann. Ein Kontaktkissen 16 des
Stützelements 12 sorgt
für einen
besseren Komfort für
die operierende Person.
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Das
Stützelement 12 ist
an einer Tragstruktur 18 zum Tragen des zumindest einen
Stützelements 12 angeordnet.
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Die
Tragstruktur 18 weist einen ersten Tragarm 20,
der sich vertikal oder im Wesentlichen vertikal erstreckt, einen
zweiten Tragarm 22, der mit dem ersten Tragarm 20 verbunden
ist und sich horizontal oder im Wesentlichen horizontal erstreckt,
und einen dritten Tragarm 24 auf, der mit dem zweiten Tragarm 22 verbunden
ist. Das Stützelement 12 ist
mit dem dritten Tragarm 24 verbunden.
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Der
dritte Tragarm 24 wird unten genauer beschrieben.
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Die
Vorrichtung 10 weist weiterhin einen Montageabschnitt 26 zum
Montieren der Vorrichtung 10 an eine darunter liegende
Stützstruktur 28 auf,
die bspw. ein Operationstisch oder ein Operationsstuhl ist. Der
Montageabschnitt 26 weist eine einstellbare Montagekonsole 30 auf,
die den ersten Tragarm 20 aufnimmt. Die Montagekonsole 30 weist
eine Konsolenverriegelung 32 zum Verriegeln des Tragarms 20 in
einer gewünschten
Position an der darunter liegenden Stützstruktur 28 auf.
Nach Lösen
der Konsolenverriegelung 32 kann der Tragarm 20 gemäß einem Doppelpfeil 34 für eine grobe
Höheneinstellung
der gesamten Vorrichtung 10 in der Höhe eingestellt werden. Nach
Lösen der
Konsolenverriegelung 32 kann der Tragarm 20 weiterhin
gemäß einem
Doppelpfeil 36 auch in horizontaler Richtung verschoben
werden. Des Weiteren ist es nach Lösen der Konsolenverriegelung 32 ebenso
möglich,
den ersten Tragarm 20 anzuheben und dadurch die gesamte
Vorrichtung 10 aus der Montagekonsole 30 zum Abnehmen
der Vorrichtung 10 von der darunter liegenden Struktur
herauszuheben.
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Der
erste Tragarm 20 ist mit dem zweiten Tragarm 22 über ein
Gelenk 38 verbunden, so dass der Tragarm 22 im
Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn um eine vertikale oder
im Wesentlichen vertikale Drehachse 40 gedreht werden kann.
Die Drehung des zweiten Tragarms 22 ist vorzugsweise über einen
vollen Winkel von 360° möglich.
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Ein
Reibungseinstellelement 42 ist dazu vorgesehen, die Reibung
einzustellen, die der Drehbewegung des zweiten Tragarms 22 um
die Drehachse 40 entgegenwirkt.
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Der
dritte Tragarm 24 ist mit dem zweiten Tragarm 22 über ein
weiteres Gelenk 44 verbunden, das eine Drehung des dritten
Tragarms 24 um eine weitere vertikale oder im Wesentlichen
vertikale Drehachse 46 im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn
ermöglicht,
und dies vorzugsweise über einen
vollen Winkel von 360°.
Ein weiteres Reibungseinstellelement 48 ist dazu vorgesehen,
die Reibung des Gelenks 44 so einzustellen, dass die zum
Bewegen des ersten Tragarms 24 um die Drehachse 46 notwendige
Kraft nach den Bedürfnissen
der operierenden Person eingestellt werden kann.
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Der
zweite Tragarm 22 ist optional mit einer Längeneinstellung
versehen, bspw. durch Ausgestalten des zweiten Tragarms 22 als
Teleskoparm, wie durch Bezugszeichen 50 angedeutet ist.
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Der
dritte Tragarm 24 ist gemäß dem Ausführungsbeispiel in 1 als
Parallelogramm ausgebildet, das einen ersten Parallelogrammarm 52 und eine
zweiten Parallelogrammarm 54 aufweist, die in vertikaler
Richtung voneinander beabstandet sind. Der erste und der zweite
Parallelogrammarm 52 und 54 sind vorzugsweise
jeweils als Paar von Parallelogrammarmen ausgebildet, d. h. es gibt
weitere Parallelogrammarme, die parallel zu den Parallelogrammarmen 52 und 54 in
einer Ebene hinter der Zeichnungsebene in 1 angeordnet
sind.
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Der
dritte Tragarm 24 ist als Ganzes um eine zumindest näherungsweise
horizontale Schwenkachse 55 verschwenkbar, und in der Ausgestaltung des
dritten Tragarms 24 als Parallelogramm gibt es eine Schwenkachse 56 für den Parallelogrammarm 52 und
eine Schwenkachse 58 für
den Parallelogrammarm 54.
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Die
Schwenkachsen 56 und 58 sind an einem vertikalen
Pfosten 60 vorgesehen, der mit dem zweiten Tragarm 22 verbunden
ist.
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Das
Stützelement 12 ist
mit dem dritten Tragarm 24, d. h. mit den Parallelogrammarmen 52 und 54, über einen
weiteren vertikalen Pfosten 62 verbunden, mit dem die Parallelogrammarme 52 und 54 über Schwenkachsen 64 und 66 ebenfalls
verschwenkbar verbunden sind. Das Stützelement 12 ist mit
dem Pfosten 62 drehbar verbunden, so dass das Stützelement 12 um
eine vertikale oder im Wesentlichen vertikale Drehachse 68 relativ
zu der Tragstruktur 18 gedreht werden kann.
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Durch
Verschwenken des dritten Tragarms 24 um die Schwenkachse 55,
d. h. genauer um die Schwenkachsen 56 und 58,
kann das Stützelement 12,
das von dem dritten Tragarm 24 getragen ist, gemäß einem
Doppelpfeil 70 abgesenkt oder erhöht werden.
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Optional
kann ein Kraftvorspannelement 72 vorgesehen sein, das den
dritten Tragarm 24 in die Aufwärtsrichtung oder in die Abwärtsrichtung
vorspannt, wenn dies gewünscht
ist.
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Mit
Bezug auf 2 und 3 werden
weitere Einzelheiten der Vorrichtung 10 in Bezug auf ein Steuersystem
zum Einstellen der Höhe
des Stützelements 12 beschrieben. 2 zeigt
nur einen Abschnitt der Vorrichtung 10 im Bereich des Stützelements 12 und
des Tragarms 24.
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Die
Tragstruktur 18 weist ein Steuersystem 74 auf,
das einen Hydraulikkreis 76 zum Absenken oder Erhöhen des
zumindest einen Stützelements 12 aufweist.
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Der
Hydraulikkreis 76 weist einen Hydraulikantrieb 78 auf.
Der Hydraulikantrieb 78 weist einen Zylinder 80 auf,
in dem ein Kolben 82 das Innere des Zylinders 80 in
eine erste Kammer a und eine zweite Kammer b unterteilt.
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Der
Hydraulikantrieb 78 steht mit einem Steuerventil 84 in
Wirkverbindung. Das Steuerventil 84 ist mit der Kammer
a des Antriebs 78 über
eine erste Hydraulikleitung 86 verbunden, und die Kammer
b ist mit dem Steuerventil 84 über eine zweite Hydraulikleitung 88 verbunden.
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Das
Steuerventil 84 ist mit einem Bedienungselement 90 versehen,
das mechanisch auf das Steuerventil 84 wirkt.
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Das
Steuerventil 84 sowie das Bedienungselement 90 sind
an dem Stützelement 12 in
einer Position angeordnet, die dem Kontaktkissen 16 gegenüberliegt,
d. h. im oberen Bereich des Stützelements 12.
Das Bedienungselement 90 erstreckt sich in das C-förmige Element 14 hinein,
das das Stützelement 12 bildet.
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Der
Parallelogrammarm 52 des Tragarms 24 ist weiterhin
mit einer Verlängerung 92 des
Kolbens 82 des Antriebs 78 verbunden.
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Die
Funktion des hydraulischen Steuersystems 74 ist wie folgt:
Wenn
das Bedienungselement 90 nicht betätigt wird, ist das Steuerventil 84 geschlossen.
Das Bedienungselement 90 oder das Steuerventil 84 selbst
ist in den geschlossenen Zustand des Steuerventils 84 vorgespannt.
In dem geschlossenen Zustand des Steuerventils 84 ist eine Öffnung 94 des
Steuerventils 84 geschlossen, wodurch das Hydraulikfluid,
das die Kammern a und b des Antriebs 78 füllt, daran
gehindert ist, in den Leitungen 86 und 88 zu fließen. Das
Stützelement 12 kann
in diesem Fall somit weder abgesenkt noch erhöht werden.
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Wenn
das Bedienungselement 90, das als Druckknopf ausgebildet
ist, gedrückt
wird, was durch einfaches Erhöhen
des in dem Stützelement 12 aufgenommenen
Arms gemäß einem
Pfeil 96 erreicht wird, wird das Steuerventil 84,
d. h. die Öffnung 94 des
Steuerventils 84, geöffnet,
so dass das Hydraulikfluid von der Kammer a durch die Leitung 86,
das Steuerventil 84 und die Leitung 88 in die
Kammer b oder umgekehrt fließen
kann.
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In
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
bewegt sich der Tragarm 24, wenn das Stützelement 12 abgesenkt
wird, abwärts,
wodurch der Kolben 82 in Aufwärtsrichtung gezogen wird, wodurch
das Hydraulikfluid veranlasst wird, von der Kammer a durch die Leitung 86 und
das Steuerventil 84 und die Leitung 88 in die
Kammer b zu fließen.
Zum Stoppen der Bewegung des Tragarms 24 muss die operierende Person
lediglich das Bedienungselement 90 loslassen, was einfach
dadurch geschieht, dass sich der Arm wieder auf das Kontaktkissen 16 des
Stützelements 12 lehnt.
Das Erhöhen
des Stützelements 12 wird
in umgekehrter Weise entsprechend durchgeführt.
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Weiterhin
ist optional ein Reservoir 98 für das Hydraulikfluid in der
Hydraulikleitung 88 vorgesehen. Ein Druckentspannungsventil 100 ist
in der Leitung 86 angeordnet und verbindet die Leitung 86 im geöffneten
Zustand direkt mit dem Reservoir 98, wodurch Fluid direkt
von der Kammer a des Antriebs 78 in das Reservoir 98 ohne Durchgang
durch das Steuerventil 84 fließen kann. Dies ermöglicht es,
den Druck im Kreis zu entspannen und Überlastsituationen des Hydraulikkreises 76 zu
vermeiden.
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Weiterhin
kann ein Beschränker 104 in
dem Hydraulikkreis vorgesehen sein, um den Fließwiderstand des Hydraulikmediums,
das in dem Hydraulikkreis fließt,
einzustellen. Der Beschränker 104 könnte auch
in dem Antrieb 78 enthalten sein, oder der Beschränker 104 könnte im
Fall, dass der inhärente Fließwiderstand
des Hydraulikkreises ausreichend ist, um die Geschwindigkeit der
Abwärtsbewegung des
Stützelements 12 zu
begrenzen, wenn das Steuerventil 84 geöffnet ist, weggelassen werden.
Der Beschränker 104 wirkt
vorteilhafterweise als Dämpfer, der
insbesondere die Abwärtsbewegung
des Tragarms 24 dämpft.