ES2311750T3 - Reposacabezas ajustable a motor. - Google Patents

Abstract

Reposacabezas ajustable a motor para mesas de operaciones, comprendiendo una placa de cabeza (12), dispuesta en un extremo de un larguero de soporte curvado (24), que es guiado de manera ajustable, en un plano perpendicular al eje de curvatura, a un soporte (38) conectable con la mesa de operaciones entre tres rodillos portantes (26, 28, 30), espaciados unos de otros en la dirección de ajuste, caracterizado porque los raíles (32, 34, 36) configurados en el larguero de soporte (24) para los rodillos portantes (26, 28, 30) se diseñan todos diferentes y de forma que los centros instantáneos de rotación de los raíles de diferente curvatura (32, 34, 36) coincidan en cada posición del larguero de soporte (24) con el centro instantáneo de rotación Zmom del movimiento espiral al subir o bajar la cabeza (14) de un paciente situada sobre la placa de cabeza (12).

Description

Reposacabezas ajustable a motor.

La invención hace referencia a un reposacabezas ajustable a motor para mesas de operaciones, comprendiendo una placa de cabeza, dispuesta en un extremo de un larguero de soporte curvado, que es guiado de manera ajustable, en un plano perpendicular al eje de curvatura, a un soporte conectable con la mesa de operaciones entre tres rodillos portantes, espaciados unos de otros en la dirección de ajuste.

Los sistemas reposacabezas existentes se pueden subdividir en los reposacabezas que pueden ajustarse manualmente en su posición y aquellos con asistencia del movimiento de elevación mediante energía externa, como por ejemplo, un motor eléctrico o un accionamiento hidráulico. Las ejecuciones especialmente simples se limitan a una yuxtaposición de varios miembros giratorios unos respecto de otros, que se arriostran uno contra otro, cuando se encuentra la posición correcta. En estos sistemas sencillos se tiene que soportar la carga de la placa de cabeza de la persona de servicio durante el procedimiento de ajuste, lo que requiere el empleo de ambas manos. Una colocación de este tipo no es apropiada para los ajustes intraoperativos.

Los sistemas manuales, que posibilitan también un ajuste de la placa de cabeza durante la intervención, soportan la carga de manera continua. La potencia de elevación vertical es aportada en estos casos por un dispositivo mecánico, que, por un lado, garantiza pequeñas fuerzas de ajuste y, por otro, se implementa de retención automática desde la cara de carga, para evitar un descenso no deseado de la cabeza. Otros grados de libertad de la placa de cabeza, como por ejemplo, los desplazamientos laterales (horizontales) o movimientos laterales de giro pueden bloquearse mediante simples uniones por apriete, ya que su ajuste puede realizarse casi sin potencia.

La potencia de elevación vertical también puede ser aportada, tal y como se ha comentado ya, por la energía externa. Dependiendo del sistema seleccionado puede prescindirse además del autobloqueo, de forma que la carga del peso actúe directamente sobre el sistema de actuadores.

En la mayoría de sistemas reposacabezas conocidos, el curso del movimiento de elevación puede atribuirse a las siguientes formas:

Guía en Paralelogramo

La cabeza se aloja sobre un brazo, unido a los puntos fijos en la zona de la espalda del paciente por medio de dos bielas paralelas. De este modo, la cabeza describe una trayectoria puramente traslacional, que corresponde a un arco circular.

Guía Rotacional

La cabeza se aloja sobre un brazo, montado de manera giratoria en un punto inferior al paciente y, por tanto, que describe una trayectoria circular durante su ajuste. Se pretende además una longitud del brazo lo más grande posible, para realizar un movimiento de elevación de la cabeza casi lineal.

Reposacabezas Haslinger

Corresponde al reposacabezas descrito inicialmente. Para producir un movimiento de ajuste casi correcto anatómicamente de la cabeza, el larguero de soporte está formado por un segmento de corona circular, guiado por tres rodillos de rodamiento y accionado a través de un engranaje en el segmento de corona circular. Mediante esta guía es posible trasladar el centro del movimiento de rotación de la cabeza en la zona superior a la superficie de alojamiento del paciente. Gracias a la US-A-4 515 406 se conoce un reposacabezas similar.

Es común a todos los sistemas reposacabezas conocidos que el movimiento de ajuste se realice mediante formas de desplazamiento muy simples, que describen trayectorias cuasilineales o circulares en consideración a las condiciones mecánicas de contorno. Estas trayectorias no corresponden, sin embargo, a la anatomía humana, de forma que tengan que efectuarse movimientos compensatorios de la cabeza. Si se impide este movimiento compensatorio, por ejemplo, apoyando de la cabeza en una calota de cabeza, se fatiga al paciente dependiendo de dirección de ajuste con comprensión o extensión. Un paciente débil levantará la cabeza temporalmente, debido al dolor resultante, y causará, por consiguiente, una compensación. Un paciente relajado no tiene sin embargo esta posibilidad y permanece en la respectiva posición de tensión.

La invención se basa en el objetivo de configurar un reposacabezas ajustable a motor del tipo citado inicialmente, de forma que la cabeza de un paciente situado sobre la superficie de apoyo del paciente de la mesa de operaciones pueda seguir una trayectoria anatómicamente correcta al subir o bajar la placa de cabeza.

Este objetivo se resuelve conforme a la invención con las características indicadas en la Reivindicación 1.

La solución conforme a la invención se basa en un análisis del movimiento anatómicamente correcto de la cabeza y en el conocimiento de que la columna vertebral que une la cabeza con el cuerpo puede considerarse como cadena de eslabones para la realización técnica del sistema reposacabezas. La columna vertebral corresponde, por consiguiente, a la yuxtaposición de miembros individuales, unidos giratoriamente a distancias apropiadas y cada uno de los cuales permite para sí una cierta torsión, aumentando la resistencia opuesta a una torsión con el ángulo de giro.

La posición extendida alineada recta se selecciona como posición central y posición inicial de las siguientes vistas. En la posición central, se disponen todos los miembros del rango afectado en una línea recta. Si ahora se levantara la cabeza de esta posición, esto conllevaría primero un movimiento de rotación en el miembro rotacional más alejado de la cabeza, ya que allí la fuerza actúa sobre la palanca mayor y origina la menor torsión. Al aumentar la torsión, sin embargo, la tensión en esta vértebra supera la de la vértebra adyacente a la cabeza, de forma que ésta experimente ahora una torsión. El punto medio del movimiento de rotación supera así el punto más alejado en dirección a la cabeza al levantar progresivamente la cabeza. La curva descrita por la cadena de eslabones corresponde a una espiral, que, comenzando en dirección horizontal, se curva hacia arriba con radio decreciente. Esto significa, para el movimiento de la cabeza, que, partiendo de un movimiento vertical de elevación de la posición central desde la cabeza, sigue idealmente una espiral de curvatura creciente, cuyos polos o centros instantáneos de rotación se desplazan sobre la espiral del punto medio descrita desde el punto más alejado al inicio del movimiento de elevación en la dirección de la cabeza.

Al bajar la cabeza de la posición central, sirven correspondientemente las leyes. El apoyo del paciente limita sin embargo fuertemente el número de miembros implicados en el movimiento, de forma que se genere una espiral con un radio de curvatura claramente menor. El último punto de rotación se encuentra aquí en la inserción de las vértebras en la base del cráneo.

El movimiento continuo del punto de rotación sobre la espiral del punto medio puede representarse también, para la simplificación de la solución técnica, en giros discretos en torno a un punto de rotación definido, encontrándose el punto de rotación sobre la espiral del punto medio. La trayectoria de la cabeza se representa entonces mediante una yuxtaposición de arcos circulares, que se unen unos con otros para obtener un movimiento tangencial constante y cuyos radios de curvatura son siempre menores desde la posición central en dirección a la posición extrema.

Si se fijan dos puntos de un cuerpo durante un movimiento plano, entonces se fija cada punto adicional del cuerpo, por tanto, en su posición. La trayectoria de la curva de un punto del cuerpo, en este caso el centro de gravedad de la cabeza, puede describirse asimismo mediante las trayectorias de las curvas de al menos otros dos puntos del cuerpo. Por tanto, una curva de movimiento de la cabeza se puede representar mediante un elemento de guía agarrado a la cabeza, que se lleva a al menos dos puntos sobre diferentes funciones de curva específicas de la posición. En la solución conforme a la invención, este principio se lleva a la práctica encarrilando el larguero de soporte entre tres rodillos portantes, cuyos raíles configurados en el larguero de soporte tienen también una forma diferente debido a las diferentes posiciones de los rodillos portantes. Las formas de los raíles derivan del movimiento deseado de la cabeza. Además, en cada punto se representa el movimiento de rotación de la cabeza en torno a un punto de rotación sobre la espiral del punto medio descrita anteriormente mediante un movimiento de desenrollado de los rodillos portantes sobre los raíles, cuyo respectivo centro instantáneo de rotación o punto medio de curvatura coincide con este punto de rotación de la cabeza. Si al menos dos puntos del larguero de soporte se llevan a trayectorias circulares concéntricas (efectuado por los respectivos raíles con los rodillos portantes asociados), se desplazan todos los puntos firmemente unidos al larguero de soporte y por tanto, también a la cabeza del paciente, a secciones de trayectoria circular alrededor del mismo centro de rotación. El tercer rodillo portante evita un alzamiento del larguero de soporte respecto a los dos rodillos portantes especificados en el caso de una dirección de carga variable y se pretensa preferentemente para compensar las imprecisiones de fabricación en la dirección del larguero de soporte.

En un modo de ejecución preferente, el soporte se configura en forma de carcasa conectable rígidamente con la mesa de operaciones, en la que se alojan los rodillos portantes, y se guía el larguero de soporte.

El accionamiento del larguero de soporte puede realizarse de diferentes maneras. Por ejemplo, el larguero de soporte puede tener una pista dentada, en la que se encaja un piñón accionable por un motor. En un modo de ejecución preferente, la pista dentada está configurada en una superficie lateral del larguero de soporte perpendicular al eje de curvatura del mismo, montándose el mecanismo de accionamiento que comprende el motor y el piñón en el soporte de manera desplazable en torno a un eje basculante perpendicular a la superficie lateral.

En otro modo de ejecución, el mecanismo de accionamiento comprende un husillo roscado que puede rotarse por medio de un motor, que se apoya en el soporte y que se encaja en una tuerca montada de manera desplazable en el larguero de soporte.

En otro modo de ejecución, el mecanismo de accionamiento comprende un tirante, que se fija a o cerca de ambos extremos del larguero de soporte y se guía con una rueda de accionamiento accionable por medio de un motor. El tirante puede ser además una cadena o una correa dentada, de forma que se posibilite un ajuste sin deslizamiento del larguero de soporte.

Finalmente, el mecanismo de accionamiento podría estar también formado por un cilindro hidráulico, que se agarra al larguero de soporte y se apoya en un soporte fijo a la mesa. Este modo de ejecución resulta especialmente apropiado para un reposacabezas unido permanentemente a una mesa de operaciones hidráulicamente regulable.

Otras características y ventajas de la invención se deducen de la siguiente descripción, que explica la invención mediante un ejemplo de ejecución conjuntamente con los dibujos adjuntos. Muestran:

Figuras 1 a-c representaciones esquemáticas del movimiento de la cabeza de una persona situada boca arriba,

Figura 2 una representación gráfica para explicar la ejecución técnica de la trayectoria para el movimiento de ajuste de la placa de cabeza,

Figura 3 una representación esquemática del concepto total para la trayectoria de la cabeza y la guía del reposacabezas,

Figura 4 una vista global en perspectiva del reposacabezas ajustable a motor conforme a la invención,

Figura 5 una representación casi correspondiente a la Figura 4 del reposacabezas, eliminándose una parte de la carcasa,

Figura 6 una representación correspondiente a la Figura 5 del reposacabezas, aunque visto desde el lado contrario, y

Figura 7 una representación en perspectiva del larguero y del mecanismo de accionamiento.

Las Figuras 1a-c muestran la curvatura de la columna vertebral al elevar y bajar la cabeza de un paciente situado boca arriba. Se designa con 10 la superficie de apoyo del paciente de una mesa de operaciones, en la que se dispone una placa de cabeza 12 regulable. Sobre la placa de cabeza 12 descansa la cabeza 14 de un paciente 16 situado sobre la superficie de apoyo del paciente 10. Con 18 se designa el centro de gravedad de la cabeza.

La Figura 1b muestra al paciente 16 en su posición extendida, alineándose la placa de cabeza 12 con la superficie de apoyo del paciente 10 y formando la columna vertebral 20 del paciente forma una línea recta. Si se levanta la cabeza 14 del paciente con la placa de cabeza 12, se curva la columna vertebral conforme a la trayectoria 20' de la Figura 1a. Si se desplaza la cabeza 14 hacia abajo bajando la placa de cabeza 12, la columna vertebral sigue la trayectoria 20'' de la Figura 1c. Se reconoce que la columna vertebral no sigue un movimiento de giro en torno a un centro de rotación firme y que las trayectorias 20' y 20'' tienen diferente curvatura.

En base a las Figuras 2 y 3 debería explicarse cómo puede ajustarse la placa de cabeza 12, de forma que el centro de gravedad 18 de la cabeza 14 siga su trayectoria anatómicamente correcta, designada en las Figuras 2 y 3 con 22, al elevar o bajar la placa de cabeza 12.

La placa de cabeza 12 se fija a uno de los extremos de un larguero de soporte 24, guiado de manera ajustable entre 3 rodillos portantes 26, 28 y 30 al plano de referencia. Los rodillos portantes 26, 28, 30 se apoyan además en los raíles 32, 34 y/o 36, diseñados en el larguero de soporte 24. Estos raíles 32, 34, 36 están compuestos por secciones individuales, situadas tal y como se explica esquemáticamente en la Figura 2.

La Figura 2 muestra una determinada posición de la cabeza o un instante del movimiento de ajuste de la cabeza, en la que el centro de gravedad de la cabeza 18' en el punto representado en la Figura 2 se localiza sobre la trayectoria 22. El centro de rotación asociado de la columna vertebral, es decir, sobre la trayectoria 20'', se encuentra en el punto designado con Z_{mom}. El centro de gravedad de la cabeza 18 está firmemente unido al larguero de soporte 24 de la Figura 3 a través de la placa de cabeza. Los rodillos portantes 26, 28, 30 descansan, en cada caso, en un punto 26', 28', 30' sobre el raíl 32, 34, 36 asociado. Los puntos 26', 28', 30' son también puntos del larguero de soporte 24 y, por tanto, están firmemente conectados al centro de gravedad de la cabeza 18. Los cuatro puntos 18', 26', 28' y 30' sólo pueden ejecutar, por tanto, un movimiento común de rotación en torno al centro instantáneo de rotación Z_{mom}, cuando los puntos medios instantáneos de curvatura de los raíles 32, 34, 36 coincidan con el centro instantáneo de rotación Z_{mom}, es decir, los rodillos 26, 28, 30 se desplacen en cada instante sobre secciones de trayectoria circular concéntricas con el centro Z_{mom}.

Con esta condición, en caso de desplazamiento del centro de rotación, en cada caso, actual o instantáneo Z_{mom} a lo largo de las trayectorias 20'' y 20', se determinan las secciones asociadas de los raíles 32, 34, 36. Estos forman yuxtapuestos los raíles 32, 34 y 36 correspondientes. Los raíles son todos diferentes. Combinándolos dan, sin embargo, por resultado la trayectoria deseada de la placa de cabeza 12 y, por tanto, del centro de gravedad de la cabeza 18, mediante el movimiento de desenrollado sobre los rodillos portantes 26, 28 y/o 30 correspondientes.

Las Figuras 4 a 7 muestran ahora en representación esquemática en base a un ejemplo de ejecución preferente la ejecución técnica del reposacabezas conforme a la invención. En las Figuras se reconoce una carcasa designada generalmente con 38, que consiste esencialmente en dos placas 40, 42 mutuamente paralelas, mantenidas a una distancia y unidas por el perno 44. Entre las placas 40 y 42 se montan los rodillos portantes 26, 28 y 30 de manera giratoria en torno a ejes perpendiculares a las placas 40 y 42, entre los cuales se guía el larguero de soporte 24. En la Figura 6 se reconocen los raíles 32, 34 y 36, configurados en el larguero de soporte 24, para los rodillos portantes 26, 28 y/o 30. El larguero de soporte 24 soporta por un extremo un listón 46, al que puede fijarse la placa de cabeza 12 no representada en las Figuras 4 a 7. Además, por este extremo del larguero de soporte 24 se diseña un asa 48, con la que puede desplazarse manualmente el larguero de soporte. Por encima del rodillo portante 28 hay una placa de cubierta 50 reconocible en la Figura 6, que debería evitar que el rodillo portante 28 capte objetos, particularmente pelos de un paciente y puedan entrar en la carcasa 38.

El rodillo de soporte 30 se pretensa con un resorte 52 en la dirección del raíl 36.

El accionamiento para el ajuste del larguero de soporte 24 se explica en la Figura 7. El larguero de soporte 24 soporta sobre una de sus caras longitudinales una pista dentada 54, en la se encaja un piñón dentado 56, accionado por un motor 60 a través de un engranaje espiral 58. El mecanismo de accionamiento o grupo constructivo compuesto por el motor 60, el engranaje espiral 58 y el piñón 56, se monta en una placa 62 atornillada por la cara externa de la placa de la carcasa 42, por medio de una plataforma giratoria 64 de forma que pueda rotarse en torno a un eje 66, de forma que el piñón 56 pueda seguir la dirección de los dientes de la pista dentada 54 que varía durante el ajuste del larguero de soporte 24. El mecanismo de accionamiento está cubierto en la práctica por una tapa no representada, que se fija a la placa 62.

La carcasa 38 puede fijarse con ayuda de un soporte no representado al bastidor de una mesa de operaciones o de la superficie de apoyo del paciente 10.

Claims (9)

1. Reposacabezas ajustable a motor para mesas de operaciones, comprendiendo una placa de cabeza (12), dispuesta en un extremo de un larguero de soporte curvado (24), que es guiado de manera ajustable, en un plano perpendicular al eje de curvatura, a un soporte (38) conectable con la mesa de operaciones entre tres rodillos portantes (26, 28, 30), espaciados unos de otros en la dirección de ajuste, caracterizado porque los raíles (32, 34, 36) configurados en el larguero de soporte (24) para los rodillos portantes (26, 28, 30) se diseñan todos diferentes y de forma que los centros instantáneos de rotación de los raíles de diferente curvatura (32, 34, 36) coincidan en cada posición del larguero de soporte (24) con el centro instantáneo de rotación Z_{mom} del movimiento espiral al subir o bajar la cabeza (14) de un paciente situada sobre la placa de cabeza (12).

2. Reposacabezas acorde a la Reivindicación 1, caracterizado porque la superficie respectiva de dos de los raíles (32, 36) está orientada hacia abajo y la superficie de un raíl (34) está orientada hacia arriba.

3. Reposacabezas acorde a la Reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque uno de los rodillos portantes (30) que soportan el larguero de soporte (24) se pretensa en dirección al larguero de soporte (24).

4. Reposacabezas según al menos una de las Reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el soporte comprende una carcasa (38) conectable rígidamente con la mesa de operaciones, en la que se alojan los rodillos portantes (26, 28, 30), y se guía el larguero de soporte (24).

5. Reposacabezas según al menos una de las Reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el larguero de soporte (24) soporta una pista dentada (54), en la que se encaja un piñón (56) accionable por un motor (60).

6. Reposacabezas acorde a la Reivindicación 5, caracterizado porque la pista dentada (54) está configurada en una superficie lateral del larguero de soporte (24) perpendicular al eje de curvatura del mismo y porque el mecanismo de accionamiento que comprende el motor (60) y el piñón (56) se monta en el soporte (38) de manera desplazable en torno a un eje basculante (66) perpendicular a la superficie lateral.

7. Reposacabezas según al menos una de las Reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el mecanismo de accionamiento comprende un husillo roscado que puede rotarse por medio de un motor, que se apoya en el soporte y que se encaja en una tuerca montada de manera desplazable en el larguero de soporte.

8. Reposacabezas según al menos una de las Reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el mecanismo de accionamiento comprende un tirante, que se fija a o cerca de ambos extremos del larguero de soporte y se guía a través de una rueda de accionamiento accionable por medio de un motor.

9. Reposacabezas según al menos una de las Reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el mecanismo de accionamiento comprende un cilindro hidráulico, que se apoya en un soporte.