JP2011083567A - Instrument fixing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、脳外科手術を行なう際に使用する脳ベラや内視鏡等を固定するための器具固定装置に関し、特に固定位置の精度向上や保持力の増強を図るべく改良された器具固定装置に関するものである。 The present invention relates to an instrument fixing device for fixing a brain spatula, an endoscope, or the like used when performing a brain surgery, and more particularly to an instrument fixing device improved to improve the accuracy of a fixing position and increase the holding force. Is.
従来、脳外科手術において頭蓋骨内の脳患部の手術を行う場合、頭蓋骨に穴を開け、該穴を通して患部の手術が行なわれている。該手術において、患部が脳の内深部にある場合等には、手術を行ない易くするために患部周辺の脳を脳ベラにて押し広げ、さらには内視鏡を挿入して手術を行なっている。 Conventionally, when brain surgery is performed on a brain affected part in a skull surgery, a hole is made in the skull, and the affected part is operated through the hole. In this operation, when the affected part is in the deep part of the brain, etc., the brain around the affected part is spread with a spatula to facilitate the operation, and further, an endoscope is inserted to perform the operation. .
上記脳ベラや内視鏡等を固定するための器具固定手段として、ワイヤーに多数の関節コマを挿通して屈曲自在に構成した蛇腹の先端部に脳ベラや内視鏡等を固定するためのアタッチメントを配設し、該蛇腹の基端部に前記ワイヤーをエアーシリンダにて引き締めて任意の位置に器具を固定するためのシリンダユニットを配設した器具固定装置がある。例えば本願出願人による、実開平06−74111号公報の「器具等の自在位置固定装置」や、特開2002−345825号公報の「脳ベラ固定装置」である。 As an instrument fixing means for fixing the above-mentioned brain spatula, endoscope, etc., for fixing the brain spatula, endoscope, etc. to the tip of the bellows configured to be bent by inserting a number of joint pieces through the wire There is an appliance fixing device in which an attachment is provided, and a cylinder unit for fixing the appliance at an arbitrary position by tightening the wire with an air cylinder at the base end portion of the bellows. For example, there are “universal position fixing device for instruments” disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 06-74111 and “brain fixing device” disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-345825.
上記各公報記載の固定装置において、ワイヤーを引き締めるための操作手段として、アタッチメントに配設した手元スイッチや固定装置の近傍に設置したフットスイッチをON/OFFすることにより、シリンダユニットに対するエアーコンプレッサーからの圧力エアーの供給を制御して行なっている。 In the fixing device described in each of the above publications, as an operation means for tightening the wire, by turning ON / OFF a hand switch disposed on the attachment or a foot switch installed in the vicinity of the fixing device, the air compressor to the cylinder unit Controlling the supply of pressure air.
しかしながら、上記方法における手元スイッチやフットスイッチは機械接点によるON/OFF制御すなわちシリンダユニットに対して圧力エアーの供給または停止の何れかの動作しか行なえなかった。このため、シリンダユニットのピストンロッドの緊張弛緩動作が急峻に行なわれ、反動により固定位置が設定した位置とずれてしまうという問題点が発生した。該問題点は、アタッチメントに固定した器具が比較的重い内視鏡の場合に顕著であり、このような比較的重い器具に対しても確実な固定が行なえるよう蛇腹を構成する関節コマの保持力の増強も同時に求められていた。 However, the hand switch and foot switch in the above method can only perform ON / OFF control by mechanical contact, that is, supply or stop of pressure air to the cylinder unit. For this reason, the tension / relaxation operation of the piston rod of the cylinder unit is performed steeply, and the fixed position shifts from the set position due to the reaction. The problem is remarkable when the instrument fixed to the attachment is a relatively heavy endoscope, and the joint piece constituting the bellows is held so that the relatively heavy instrument can be securely fixed. At the same time, increased power was also required.
また、手術を円滑に行なうべく上記アタッチメントに固定した脳ベラや内視鏡等の位置を微調整する必要性があるが、上記理由により行なえないという問題点があった。 In addition, there is a need to finely adjust the position of the brain spatula, endoscope, etc. fixed to the attachment in order to perform the surgery smoothly, but there is a problem that it cannot be performed for the above reason.
本発明は、上記のような問題点や要望点を解決するために成されたものであり、脳外科手術を行なう際に使用する脳ベラや内視鏡等を固定する器具固定装置において、固定位置の精度向上と保持力の増強が成された器具固定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems and demands. In an instrument fixing device for fixing a brain spatula, an endoscope or the like used for performing a brain surgery, a fixed position is provided. An object of the present invention is to provide a device fixing device that is improved in accuracy and holding power.
上記課題を解決するため、本発明の器具固定装置においては、ワイヤーに多数の関節コマを挿通して屈曲自在に構成した蛇腹と、該蛇腹の先端部に脳ベラや内視鏡等の器具を固定するためのアタッチメントと、該蛇腹の基端部に前記ワイヤーを引き締めたり緩めたりするための緊張弛緩機構であるシリンダユニットを配設すると共に、該シリンダユニットのピストンロッドに前記ワイヤーの緊張弛緩動作に遅延をかけるための補助機構ユニットを構成するプーリーにリンク又はワイヤー固定軸を係着し、該リンク又はワイヤー固定軸に前記ワイヤーの後端部を固着して構成する。 In order to solve the above-mentioned problems, in the instrument fixing device of the present invention, a bellows configured to be bent by inserting a number of joint pieces through a wire, and instruments such as a brain spatula and an endoscope are provided at the tip of the bellows. An attachment for fixing and a cylinder unit which is a tension / relaxation mechanism for tightening or loosening the wire at the proximal end of the bellows, and a tension / relaxation operation of the wire on the piston rod of the cylinder unit A link or a wire fixing shaft is engaged with a pulley constituting an auxiliary mechanism unit for delaying the wire, and a rear end portion of the wire is fixed to the link or the wire fixing shaft.
また、アタッチメントに配設した手元スイッチや固定装置の近傍に設置したフットスイッチを、加圧力に応じて抵抗値が変化する感圧スイッチとし、シリンダユニットのピストンロッドの緊張弛緩動作を前記抵抗値の変化量に応じて追随動作させる。 In addition, a hand switch disposed in the attachment or a foot switch installed in the vicinity of the fixing device is used as a pressure-sensitive switch whose resistance value changes according to the applied pressure, and the tension / relaxation operation of the piston rod of the cylinder unit is set to the resistance value. Follow operation according to the amount of change.
さらに、上記蛇腹を構成する関節コマにおいて、連接した関節コマ同士の摩擦係数を上げるべく関節コマの円球部上部外面と円柱部下部内面のどちらか一方又は両方に無機質摩擦材料を焼結着させる。 Further, in the joint piece constituting the bellows, an inorganic friction material is sintered and attached to one or both of the upper outer surface of the spherical part and the lower part of the cylindrical part of the joint piece in order to increase the friction coefficient between the joint pieces connected to each other. .
本発明の器具固定装置によれば、ワイヤーに多数の関節コマを挿通して屈曲自在に構成した蛇腹基端部のワイヤーとシリンダユニットとの間に、該ワイヤーの緊張弛緩動作に遅延をかけるためのプーリー及びリンク又はワイヤー固定軸から構成される補助機構ユニットが係着されることにより、ピストンロッドの緊張弛緩動作が遅延されて前記ワイヤーに伝達されるため、反動もなく固定位置の精度向上が成されるという効果を奏する。また、アタッチメントに配設した手元スイッチや固定装置の近傍に設置したフットスイッチを、加圧力に応じて抵抗値が変化する感圧スイッチとすることにより、シリンダユニットのピストンロッドの緊張弛緩動作を前記抵抗値の変化量に応じて追随動作させることができるため、さらなる緊張弛緩動作が行なえて固定位置のより精度向上が成されると共に、微調整も容易に行なえるという効果を奏する。さらに、関節コマの円球部上部外面と円柱部下部内面のどちらか一方又は両方に無機質摩擦材料を焼結着させることにより、連接した関節コマ同士の摩擦係数が上がるため、保持力の増強が成されるという効果を奏する。 According to the instrument fixing device of the present invention, a delay is exerted on the tension-relaxation operation of the wire between the bellows proximal end wire which is configured to be bent by inserting a number of joint pieces into the wire and the cylinder unit. By engaging the auxiliary mechanism unit consisting of the pulley and link or wire fixing shaft, the tension-relaxation operation of the piston rod is delayed and transmitted to the wire, so the accuracy of the fixed position can be improved without reaction. The effect that it is made. In addition, by using a hand switch disposed in the attachment or a foot switch installed in the vicinity of the fixing device as a pressure-sensitive switch whose resistance value changes according to the applied pressure, the tension / relaxation operation of the piston rod of the cylinder unit is performed. Since the follow-up operation can be performed according to the amount of change in the resistance value, the tension can be further relaxed and the accuracy of the fixed position can be further improved, and the fine adjustment can be easily performed. In addition, since the friction coefficient between the connected joint pieces is increased by sintering the inorganic friction material to one or both of the upper outer surface of the spherical part and the lower inner surface of the cylindrical part of the joint piece, the holding force is increased. The effect that it is made.
本発明を実施するための最良の形態を図を用いて説明する。図1は本発明の器具固定装置の第一実施例における外観図である。先ず、補助機構ユニット2の上端部に支柱パイプ15をボルト14にて固定し、該支柱パイプ15とボルト14内に穿孔された穴にワイヤー13を挿通し、さらに前記ワイヤー13に多数の関節コマ16を挿通して蛇腹17とする。前記支柱パイプ15とボルト14は、飾りカバー4にて覆われる。また、前記蛇腹17の先端部に脳ベラや内視鏡等の器具を固定するためのアタッチメント22を固定し、該アタッチメント22に手元スイッチとして感圧スイッチ23を配設する。また、該感圧スイッチ23の接点信号はケーブル20を経由して当該補助機構ユニット2の側面に固定されたコネクタ19に接続する。次に、補助機構ユニット2の下端部にシリンダユニット3を配設し、該シリンダユニット3内のエアーシリンダに圧力エアーを送るためのジョイント21を当該シリンダユニット3の側面に設ける。 The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an external view of a first embodiment of the instrument fixing device of the present invention. First, a
上記補助機構ユニット2は、緊張弛緩機構であるシリンダユニット3内のエアーシリンダのピストンロッド5の伸縮に伴う緊張弛緩動作に遅延をかけるため、上記ワイヤー13をピストンロッド5にて直接伸縮することはせず、ピストンロッド5の先端部にボルト6を介して固定したワイヤー固定具7に固着したワイヤー8を、プーリー9の表面に巻着する。該プーリー9は、中心部両面にあるシャフト11,11にて当該補助機構ユニット2の内側面に設けた穴に軸着される。 Since the
図3は本発明の器具固定装置の第一実施例で用いるプーリーの外形図であり、図4は図3のプーリーに係合するリンクの外形図である。該図に示すように、プーリー9の片面においてシャフト11との間に偏芯軸25が設けられ、リンク12の穴26に軸着される。また、ワイヤー13の後端部をリンク12に固着する。そして、上記エアーシリンダのピストンロッド5の伸縮に伴うワイヤー13の伸縮距離は、リンク12に係合した偏芯軸25の回転移動に伴う約1/8の伸縮距離となるため、シリンダユニット3内のエアーシリンダのピストンロッド5の緊張弛緩動作に遅延がかかることになる。 FIG. 3 is an external view of a pulley used in the first embodiment of the instrument fixing device of the present invention, and FIG. 4 is an external view of a link that engages with the pulley of FIG. As shown in the figure, an
以上のように構成された第一実施例による器具固定装置1の動作を図を用いて説明する。 The operation of the
図2は本発明の器具固定装置の第一実施例における動作説明図であり、(a)はワイヤー13を引き締めている状態時における内部平面図で図1と同様である。(b)はワイヤー13を緩めている状態時における側面図であり、シリンダユニット3内のエアーシリンダにはエアーコンプレッサー(図示せず)から圧力エアーが供給されないため、ピストンロッド5は弛緩状態となる。そのため、プーリー9は図中矢印のように右方向に回転する(弛緩状態で右方向に回転するよう図示しないバネ機構がシャフト11に係着しているため)と共に、該プーリー9の偏芯軸25に係合されたリンク12は図中矢印のように左方向に移動するため、該リンク12に固着されたワイヤー13も左方向に移動して当該ワイヤー13に挿通された関節コマ16同士は弛緩して可動状態となる。 FIG. 2 is an operation explanatory view of the instrument fixing device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2A is an internal plan view in the state where the
(c)はワイヤー13を引き締めている状態時における側面図であり、シリンダユニット3内のエアーシリンダにはエアーコンプレッサー(図示せず)から圧力エアーが供給されるため、ピストンロッド5は緊張状態となる。そのため、プーリー9は前記ピストンロッド5の先端部のボルト6に固定されたワイヤー固定具7に固着されたワイヤー8にて引っ張られ、図中矢印のように左方向に回転すると共に、該プーリー9の偏芯軸25に係合されたリンク12は図中矢印のように右方向に移動するため、該リンク12に固着されたワイヤー13も右方向に移動して当該ワイヤー13に挿通された関節コマ16同士は緊張して固定状態となる。該状態の過程において、上述した補助機構ユニット2により緊張弛緩動作に遅延がかかるため、反動もなく固定位置の精度向上が成されることになる。なお、補助機構ユニット2の一側面にはベース18が形成され、プーリー9の一側面に固定されたストッパー10により一定の長さ以上ワイヤー8が引っ張られない構造となっている。また、ワイヤー8の先端部は、プーリー9の一側面内においてワイヤー固定具(図示せず)にて固定される。 (C) is a side view in a state where the
また、図5は本発明の器具固定装置で用いる感圧スイッチの構造図であり、アタッチメント22に配設した手元スイッチや固定装置の近傍に設置したフットスイッチとして、導電ゴム28の底面に電極29を接触させて基板27に固定すると共に、前記導電ゴム28の上面に電極29を接触させてボタン24を配設して構成した感圧スイッチ23とすると、図6の本発明の器具固定装置で用いる感圧スイッチのF−R特性図で示すように、ボタン24を押す加圧力Fに応じて電極29,29間の抵抗値Rが変化する。このため、該抵抗値Rの変化量をコネクタ19に接続される制御装置(図示せず)に入力し、該制御装置において前記抵抗値Rの変化量をエアーコンプレッサーから出力される圧力エアーの供給量に対応させ、エアーチューブを介してジョイント21よりシリンダユニット3内のエアーシリンダに供給すると、ピストンロッド5の緊張弛緩動作を前記抵抗値Rの変化量に応じて追随させることができるため、微調整を行なうことが可能になる。 FIG. 5 is a structural diagram of a pressure-sensitive switch used in the instrument fixing device of the present invention. As a hand switch disposed on the
また、図7は本発明の器具固定装置で用いる関節コマに無機質摩擦材料を焼結着させた状態図であり、(a)は正面図、(b)は正面断面図である。該図に示すように、蛇腹17を構成する関節コマ16において、該関節コマ16の上半分の円球部上部外面と下半分の円柱部下部内面のどちらか一方又は両方に無機質摩擦材料32を焼結着させることにより、連接した関節コマ16同士の摩擦係数が上がるため、保持力の増強が成されることになる。 FIG. 7 is a state diagram in which an inorganic friction material is sintered and attached to a joint piece used in the instrument fixing device of the present invention, where (a) is a front view and (b) is a front sectional view. As shown in the figure, in the
次に、図8は本発明の器具固定装置の第二実施例における外観図である。該実施例においても同様に、先ず、補助機構ユニット2の上端部にボルト14を固定し、該ボルト14内に穿孔された穴にワイヤー13を挿通し、さらに前記ワイヤー13に多数の関節コマ16を挿通して蛇腹17とする。該蛇腹17の後端部の関節コマ16とボルト14は、飾りカバー4にて覆われる。また、前記蛇腹17の先端部に脳ベラや内視鏡等の器具を固定するためのアタッチメント22を固定し、該アタッチメント22に手元スイッチとして感圧スイッチ23を配設する。また、該感圧スイッチ23の接点信号はケーブル20を経由して当該補助機構ユニット2の側面に固定されたコネクタ19に接続する。次に、補助機構ユニット2の下端部にシリンダユニット3を配設し、該シリンダユニット3内のエアーシリンダに圧力エアーを送るためのジョイント21を当該シリンダユニット3の側面に設ける。 Next, FIG. 8 is an external view of the instrument fixing device according to the second embodiment of the present invention. Similarly, in this embodiment, first, the
上記補助機構ユニット2は、緊張弛緩機構であるシリンダユニット3内のエアーシリンダのピストンロッド5の伸縮に伴う緊張弛緩動作に遅延をかけるため、上記ワイヤー13をピストンロッド5にて直接伸縮することはせず、ピストンロッド5の先端部に固定したワイヤー固定具7に固着したワイヤー8,8を、プーリー9の表面に巻着する。該プーリー9は、中心部両面にあるシャフト11,11にて当該補助機構ユニット2の内側面に設けた穴に軸着される。 Since the
また、プーリー9の中央部においてシャフト11と偏芯した位置にワイヤー固定軸31を回転自在に軸着し、ワイヤー13の後端部を前記ワイヤー固定軸31に固着する。そして、上記エアーシリンダのピストンロッド5の伸縮に伴うワイヤー13の伸縮距離は、ワイヤー固定軸31の回転移動に伴う約1/4の伸縮距離となるため、シリンダユニット3内のエアーシリンダのピストンロッド5の緊張弛緩動作に遅延がかかることになる。 In addition, a
以上のように構成された第二実施例による器具固定装置1の動作を図を用いて説明する。 The operation of the
図9は本発明の器具固定装置の第二実施例における動作説明図であり、(a)はワイヤー13を引き締めている状態時における内部平面図で図8と同様である。(b)はワイヤー13を緩めている状態時における側面図であり、シリンダユニット3内のエアーシリンダにはエアーコンプレッサー(図示せず)から圧力エアーが供給されないため、ピストンロッド5は弛緩状態となる。そのため、プーリー9は図中矢印のように左方向に回転する(弛緩状態で左方向に回転するよう図示しないバネ機構がシャフト11に係着しているため)と共に、該プーリー9のワイヤー固定軸31に固着されたワイヤー13も図中矢印のように左方向に移動するため、該ワイヤー13に挿通された関節コマ16同士は弛緩して可動状態となる。 FIG. 9 is an explanatory view of the operation in the second embodiment of the instrument fixing device of the present invention. FIG. 9A is an internal plan view in the state where the
(c)はワイヤー13を引き締めている状態時における側面図であり、シリンダユニット3内のエアーシリンダにはエアーコンプレッサー(図示せず)から圧力エアーが供給されるため、ピストンロッド5は緊張状態となる。そのため、プーリー9は前記ピストンロッド5の先端部のワイヤー固定具7に固着されたワイヤー8にて引っ張られ、図中矢印のように右方向に回転すると共に、該プーリー9のワイヤー固定軸31に固着されたワイヤー13も図中矢印のように右方向に移動するため、該ワイヤー13に挿通された関節コマ16同士は緊張して固定状態となる。該状態の過程において、上述した補助機構ユニット2により緊張弛緩動作に遅延がかかるため、反動もなく固定位置の精度向上が成されることになる。なお、補助機構ユニット2の一側面にはベース18が形成され、プーリー9の一側面に固定されたストッパー10により一定の長さ以上ワイヤー8が引っ張られない構造となっている。また、ワイヤー8の先端部は、プーリー9の一側面上においてワイヤー固定具30にて固定される。 (C) is a side view in a state where the
なお、上述した第二実施例において使用する感圧スイッチ23の構造及び機能は第一実施例と同一であり、得られる作用効果も同一であるため、該内容の説明は省略する。また、第二実施例において使用する関節コマ16の構造及び機能も第一実施例と同一であり、得られる作用効果も同一であるため、該内容の説明も省略する。 In addition, since the structure and function of the pressure
上述の第一実施例による器具固定装置1は補助機構ユニット2内にリンク12を使用すると共に、第二実施例による器具固定装置1より大きく関節コマ16も大きいため内視鏡等の器具の固定用に好適である。また、第二実施例による器具固定装置1は、小型であるため脳ベラの固定用に好適である。 The
1 器具固定装置
2 補助機構ユニット
3 シリンダユニット
4 飾りカバー
5 ピストンロッド
6 ボルト
7 ワイヤー固定具
8 ワイヤー
9 プーリー
10 ストッパー
11 シャフト
12 リンク
13 ワイヤー
14 ボルト
15 支柱パイプ
16 関節コマ
17 蛇腹
18 ベース
19 コネクタ
20 ケーブル
21 ジョイント
22 アタッチメント
23 感圧スイッチ
24 ボタン
25 偏芯軸
26 穴
27 基板
28 導電ゴム
29 電極
30 ワイヤー固定具
31 ワイヤー固定軸
32 無機質摩擦材料DESCRIPTION OF
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009253464A JP2011083567A (en) | 2009-10-14 | 2009-10-14 | Instrument fixing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009253464A JP2011083567A (en) | 2009-10-14 | 2009-10-14 | Instrument fixing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011083567A true JP2011083567A (en) | 2011-04-28 |
Family
ID=44076978
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009253464A Pending JP2011083567A (en) | 2009-10-14 | 2009-10-14 | Instrument fixing device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2011083567A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015198933A (en) * | 2014-03-31 | 2015-11-12 | 学校法人慶應義塾 | Medical treatment instrument holding device |
-
2009
- 2009-10-14 JP JP2009253464A patent/JP2011083567A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015198933A (en) * | 2014-03-31 | 2015-11-12 | 学校法人慶應義塾 | Medical treatment instrument holding device |
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