JP2011120899A

JP2011120899A - 多段多軸を利用した医療用撮像装置の載置台

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Publication number: JP2011120899A
Application number: JP2010268594A
Authority: JP
Inventors: Sang Hee Doh; ト，サンヒ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-12-02
Filing date: 2010-12-01
Publication date: 2011-06-23
Anticipated expiration: 2030-12-01
Also published as: CN102113911A; JP5411840B2; KR100976344B1; CN102113911B

Abstract

【課題】撮像位置によって撮像装置の位置をより微細に調節できる多段多軸を利用した医療用撮像装置の載置台を提供する。
【解決手段】３軸に対してそれぞれ二つずつのリンク、回転アーム及びアームヒンジを利用して各軸に対して回転角度を調節できるようにすることによって、載置台の長さを延長して被手術者との干渉を無くして空間活用度を向上することができるとともに、特に撮像位置によって撮像装置の位置をより微細に調節することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は多段多軸を利用した医療用撮像装置の載置台に関し、さらに詳しくは、３軸で作動される多軸を連続して連結することによって、多軸の各作動方向を細分化して撮像装置の撮像位置をより微細に調整することができ、また作動半径を長く延長できるようにした多段多軸を利用した医療用撮像装置の載置台に関する。

一般に、医療用装備において、手術中の状態や、内視鏡手術のように手術者が被手術者の患部状態を確認するために医療用撮像装置が利用される。
内視鏡は手術のために小さな孔を通じて手術する部位をモニターで見ながら手術するために使用し、一方、手術者が肉眼で見るそのままの映像を撮影するためには三角台のような載置台を使用するが、手術者が見ている手術視野を合わせにくいという短所があり、手術を邪魔しないようにするために、遠距離で撮影しなければならないため画質が低下される。
また、従来、載置台を使用する場合、撮像装置の位置及び角度が一旦固定されると、それ以上変更しないで手術終了の時まで固定されるため、手術映像を手術者が見る多様な角度で撮影するために手術に参加しない補助者を利用する場合もある。しかし、補助者は直接手に持って撮る場合は、手ブレが発生して手術映像画質の低下が発生し、感染発生を最小化するために手術部位から遠距離で拡大して手術映像を撮影するため、また映像画質の低下をもたらす。

本発明はこのような問題点に鑑みて創出されたもので、３軸に対してそれぞれ二つずつのリンク、回転アーム及びアームヒンジを利用して各軸に対して回転角度を調節できるようにすることによって、載置台の長さを延長して被手術者との干渉を無くして空間活用度を向上することができるとともに、特に撮像位置によって撮像装置の位置をより微細に調節できる多段多軸を利用した医療用撮像装置の載置台を提供することをその目的とする。

このような目的を果たすための本発明による多段多軸を利用した医療用撮像装置の載置台は、キャスターが備えられて回転移動が可能な支柱；一端が支柱の上端部に左右に回転可能に設置された第１左右回転アームと；一端が第１左右回転アームの他端に上下に回転可能に設置された第１上下回転リンクと；一端が第１上下回転リンクの他端に上下に回転可能に設置された第１アームヒンジと；一端が第１左右回転アームと並んで動くように第１アームヒンジの他端に設置された第２左右回転アームと；一端が第２左右回転アームの他端に上下に回転可能に設置された第２上下回転リンクと；一端が第２上下回転リンクの他端に上下に回転可能に設置された第２アームヒンジと；一端が第１左右回転アームと並んで動くように第２アームヒンジの他端に設置され、他端には撮像装置を装着して、３軸に角度調節ができるようにハンドラーが備えられた第３左右回転アームと；を含むことを特徴とする。
特に、第１左右回転アーム、第２左右回転アーム及び第３左右回転アーム、第１上下回転リンク及び第２上下回転リンク及び第１アームヒンジ及び第２アームヒンジはそれぞれ内部に撮像装置からデータの通信のためのケーブルを支持できるように構成されていることを特徴とする。
また、撮像装置から撮像された映像を出力するためのディスプレーがさらに備えられていることを特徴とする。
最後に、ディスプレーは支柱に左右に回転可能に設置された回転支持台の端部に備えられた第３アームヒンジに全方向に回転可能に設置されることを特徴とする。

本発明によれば次のような效果を奏する。
第一に、載置台の長さを長く延長して構成することが可能であるので、他の医療装備や被手術者との干渉を無くすことができる。これは狭い手術室空間の内部で撮像位置を任意に設定することができるので、空間活用度を高め、手術を妨害することなく、近距離で良質の手術映像を得ることができる。
第二に、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸に対して、それぞれ二つずつの回転アーム、リンクまたはアームヒンジからなる多段多軸構造であるので、各軸に対する角度調節を微細に調節することができる。
第三に、ディスプレーを載置して一緒に使用することができるので、手術者が手術状態を直ちに確認しながら手術ができて手術效果をさらに高めることができる。
第四に、ハンドラー部位に消毒ビニールを着せて作動することによって、手術の中にも感染の慮がなく、手術者が直接片手で手術する部位で所望の手術部位と手術視野角を直ちに修正することができるので、手術者が見る視野と録画される手術映像の一致性を向上させて、他人が手術映像を見る時、手術者と同じ位置で手術部位を見ることによって実際感を向上させることができる

本発明による撮像装置用載置台の全体構成を示すための図面である。本発明による第１左右回転アームの構成を説明するための図面である。本発明による第２左右回転アームの構成を説明するための図面である。本発明による第３左右回転アームの構成を説明するための図面である。本発明による第１上下回転リンクを説明するための図面である。本発明による第２上下回転リンクを説明するための図面である。本発明によるケーブルカバーを示す図面である。本発明の技術要部であるリンクを展開させた時の状態を示す正面図である。本発明の技術要部であるリンクを折り畳んだ時の状態を示す正面図である。本発明の技術要部であるリンクを回転させた時の状態を示す平面図である。

以下、添付された図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳しく説明する。これに先って、本明細書及び特許請求の範囲に用いられた用語や単語は通常的で、辞書的な意味に限定して解釈してはならず、発明者は自分の発明を最も最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に即して、本発明の技術思想に適合する意味や概念に解釈すべきである。
従って、本明細書に記載された実施形態と図面に図示された構成は本発明の最も好ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術思想を全て代弁するものではないので、本出願時点においてこれらを代替できる多様な均等物と変形例があり得ることを理解すべきである。

図１は本発明による撮像装置用載置台の全体構成を示すための図面である。
本発明による載置台は、所定の長さを有する支柱１００と、この支柱１００に左右に動けるように設置される第１左右回転アーム２００、第２左右回転アーム５００及び第３左右回転アーム８００と、これら第１左右回転アーム２００、第２左右回転アーム５００及び第３左右回転アーム８００の間にそれぞれ設置される第１上下回転リンク３００及び第２上下回転リンク６００と、第１アームヒンジ４００及び第２アームヒンジ７００を含む。また、上記載置台は撮像装置から撮像された映像をディスプレーできるようにディスプレー９００がさらに備えられる。
以下、これらの構成についてより具体的に説明すれば次の通りである。
支柱１００は、所定の長さを有する棒部材からなり、下端には地面に対して垂直して立てて使用できるように複数の脚部が備えられる。特に、各脚部には端部にそれぞれ全方向に回転可能なキャスターが備えられる。このような脚部は支柱１００を安定的に支持するために三つ〜六つに形成されることもできる。

図２乃至図４はそれぞれ本発明による第１左右回転アーム、第２左右回転アーム及び第３左右回転アームの構成を説明するための図面である。
第１左右回転アーム２００、第２左右回転アーム５００及び第３左右回転アーム８００は、互いに並んで設置されて、それぞれ左右の回転動作を担当する。これら各第１左右回転アーム２００、第２左右回転アーム５００及び第３左右回転アーム８００には一端に左右に回転可能に設置できるようにそれぞれ左右回転支持部２１０、５１０、８１０が形成され、他端には上下回転を支持できるように上下回転支持部２２０、５２０、８２０がそれぞれ形成される。即ち、各左右回転支持部２１０、５１０、８１０は、各上下回転支持部２２０、５２０、８２０と垂直した形態で形成される。
特に、第１左右回転アーム２００、第２左右回転アーム５００及び第３左右回転アーム８００には、それぞれ撮像装置とディスプレー９００との間に撮像された映像などのデータ通信が可能になるようにケーブルを内蔵できるように構成される。即ち、第１左右回転アーム２００、第２左右回転アーム５００及び第３左右回転アーム８００には、それぞれ内部が中空状に製作され、その長さ方向にケーブルを挿入可能に構成することができる。また、第１左右回転アーム２００、第２左右回転アーム５００及び第３左右回転アーム８００の内部に十分な内部空間を確保しにくい場合、図３のように、ケーブル固定バンド５３０ａ、５３０ｂを利用することもできる。

図３は第２左右回転アーム５００にケーブル固定バンド５３０ａ、５３０ｂが備えられた例を示す図面である。ケーブル固定バンド５３０ａ、５３０ｂはケーブルを包んで、両端を折り畳んだ後、第２左右回転アーム５００にスクリューなどの固定手段で固定させて使用する。このようなケーブル固定バンド５３０ａ、５３０ｂは第２左右回転アーム５００の左右両側、または左右側と中央部に備えられて、ケーブルを固定支持するように構成することが好ましい。一方、このようなケーブルの固定方法は、第１左右回転アーム２００及び第２左右回転アーム８００にも同じ方法で適用することができる。
このように構成された第１左右回転アーム２００は左右回転支持部２１０を支柱１００の上部に嵌め込んで装着する。この時、支柱１００と左右回転支持部２１０との間にはベアリング（図示省略）を媒介に設置して、第１左右回転アーム２００が円滑に左右回転できるように設置することが好ましい。また、第１左右回転アーム２００の上下回転支持部２２０には第１上下回転リンク３００が上下に回転可能に設置される。
また、第２左右回転アーム５００は左右回転支持部５１０が後述する第１アームヒンジ４００に左右回転可能に装着され、上下回転支持部５２０が第２上下回転リンク６００に装着される。
最後に、第３左右回転アーム８００は左右回転支持部８１０が後述する第２アームヒンジ７００に左右回転可能に装着され、上下回転支持部５２０には撮像装置を装着するためのハンドラー８３０が上下に動くように装着される。
ここで、ハンドラー８３０はボールジョイント方式を利用して撮像装置が全方向に回転可能に位置が調節できる通常の技術で製作される。

図５は本発明による第１上下回転リンクを説明するための図面であり、図６は本発明による第２上下回転リンクを説明するための図面である。
第１上下回転リンク３００及び第２上下回転リンク６００は、所定の長さを有する棒状からなり、両端にはそれぞれ第１上下回転部３１０、６１０と第２上下回転部３２０、６２０が形成される。特に、これら第１上下回転部３１０、６１０と第２上下回転部３２０、６２０には、互いに並んで位置するようにヒンジ孔が形成され、ヒンジ孔にはそれぞれヒンジピン３１１、３２１、６１１、６２１が備えられる。
また、第１上下回転リンク３００及び第２上下回転リンク６００にもケーブルを支持可能に構成される。このような構成は、上述したケーブル固定バンド５３０ａ、５３０ｂと同じ構成を適用してもよい。しかも、ケーブルを支持するために、図７のようなケーブルカバー３３０、６３０を底部に装着してもよい。これらケーブルカバー３３０、６３０は、その構成が同じであるので、ここでは第１上下回転リンク３００に装着されたことを例として説明する。

図７は本発明によるケーブルカバー３３０を示す図面である。ケーブルカバー３３０はケーブルを内部に収容できるように内部に空間部３３１が形成される。また、ケーブルカバー３３０の底部には空間部３３１の内部にケーブルを嵌め込むように所定の幅を有する切開面３３２が形成される。この時の切開面３３２の幅はケーブルの幅より狭く形成して、締まりバネ形式でケーブルを嵌め込む。また、ケーブルカバー３３０の両側には長さ方向に沿ってフランジ３３３が形成され、このフランジ３３３には複数の締結孔が形成される。このように形成されたケーブルカバー３３０は、締結孔を通じてスクリューなどの固定手段３３４で第１上下回転リンク３００の底面に締結される。
このように構成された第１上下回転リンク３００は、図５のように、第１上下回転部３１０のヒンジ孔に上記第１左右回転アーム２００の上下回転支持部２２０を重なるようにしてヒンジ３１１で固定される。また、第２上下回転部３２０には、後述する第１アームヒンジ４００がヒンジ３２１で固定される。第２上下回転リンク６００は、図６のように、第１上下回転部６１０が上述した第２左右回転アーム５００に装着されてヒンジ６１１で固定され、第２上下回転部６２０が後述する第２アームヒンジ７００に上下に回転可能にヒンジ６２１で固定される。
この時、第１上下回転リンク３００及び第２上下回転リンク６００はそれぞれ第１左右回転アーム２００と第２左右回転アーム５００に装着の時、上方へ最大限に回転させてもこれら第１左右回転アーム及び第２左右回転アーム２００、５００の延長線上より下方でのみ回転できるように回転範囲を制限することが好ましい。
第１アームヒンジ４００及び第２アームヒンジ７００はそれぞれ第２左右回転アーム５００と第２左右回転アーム８００が姿勢を変更することなく、上下に動けるように回転支持する。第１アームヒンジ４００と第２アームヒンジ７００は同一構造で、ここでは、図６を参照して第２ヒンジアーム７００の構成についてのみ説明する。
このような第２アームヒンジ７００はそれぞれ両端部に上下回転部７１０と左右回転部７２０が形成される。また、上下回転部７１０には第２上下回転リンク５００が上下に回転可能に設置され、左右回転アーム７２０には第３左右回転アーム８００が左右に回転可能に設置される。

一方、第１アームヒンジ４００には、図１のように、一側に第１上下回転リンク３００が上下に動けるように設置され、他側に第２左右回転アーム５００が左右回転可能に設置される。
ディスプレー９００は撮像装置から撮像された映像を出力するためのもので、モニターを利用することができる。このようなディスプレー９００は支柱１００に載置させて使用することもでき、別途の支持台（図示省略）に載置して使用することもできる。ディスプレーは手術部位を直ちに撮っている否かを直観的に確認ができ、さらに、ライブ手術（ｌｉｖｅｓｕｒｇｅｒｙ）の時、外部の他の観覧者が手術者が見ている手術部位を同じ位置で鑑賞することによって実際感を極大化することができる。
図１では、ディスプレー９００を載置して使用できるように構成した例を示す。
ディスプレー９００を載置ために、支柱１００には長さの中間部に左右に回転される回転支持台１２０が備えられる。また、この回転支持台１２０には上述した第１上下回転リンク３００と同じ構造を有する上下回転リンク１２１が装着され、この上下回転リンク１２１の端部にはディスプレー９００を支持するアームヒンジ１２２が備えられる。アームヒンジ１２２は上下角度、傾斜、左右角度、また回転可能なヒンジを採択する。

一方、本発明の好ましい実施形態で、上述した第１左右回転アーム２００、第２左右回転アーム５００及び第３左右回転アーム８００と、第１上下回転リンク３００、６００と、第１アームヒンジ４００及び第２アームヒンジ７００は、上下または左右に動作の時、その位置を保持できるようにするアームヒンジまたはエクステンションアームを利用して製作することが好ましい。
これをさらに具体的に説明すれば、支柱１００の上端部に設置された各回転リンク３００、６００を水平に広げると、カメラの高さが添図面の図８ａに図示したように、高く位置することになり、回転リンク３００、６００を添付図面の図８ｂに図示したように折り畳むと低くなり、また回転リンク３００、６００を、支柱１００を中心に添付図面の図８ｃに図示したように回転させることができて、載置台の長さを長く延長して構成することが可能であるので、他の医療装備や被手術者との干渉を無くすことができ、これは狭い手術室の空間内部で撮像位置を任意に設定することができるので、空間活用度を高めることができる。

このように構成された本発明による撮像装置の載置台は、３軸の各軸方向に対して対に構成される左右回転アーム、上下回転リンク及びアームヒンジが構成されるので、撮像装置の最も適合する撮像位置に位置が容易に調節される。しかも、撮像装置と支柱と間の距離を延長することができるので、手術者や他の医療機器との干渉を避けることができて、撮像領域をさらに広く確保することができるとともに、各軸に対してより微細な角度調節が可能な效果を奏する。

１００：支柱
２００：第１左右回転アーム
２１０、５１０、８１０：左右回転支持部
２２０、５２０、８２０：上下回転支持部
３００：第１上下回転リンク
３１０、６１０：第１上下回転部
３１１、３２１、６１１、６２１：ヒンジピン
３２０、６２０：第２上下回転部
３３０、６３０：ケーブルカバー
３３１：空間部
３３２：切開面
３３３：フランジ
３３４：固定手段
４００：第１アームヒンジ
５００：第２左右回転アーム
５３０：ケーブル固定バンド
６００：第２上下回転リンク
７００：第２アームヒンジ
７１０：上下回転部
７２０：左右回転部
８００：第３左右回転アーム
８３０：ハンドラー
９００：ディスプレー

Claims

キャスターが備えられて回転移動が可能な支柱（１００）と；
一端が上記支柱（１００）の上端部に左右に回転可能に設置された第１左右回転アーム（２００）と；
一端が上記第１左右回転アーム（２００）の他端に上下に回転可能に設置された第１上下回転リンク（３００）と；
一端が上記第１上下回転リンク（３００）の他端に上下に回転可能に設置された第１アームヒンジ（４００）と；
一端が上記第１左右回転アーム（２００）と並んで動くように上記第１アームヒンジ（４００）の他端に設置された第２左右回転アーム（５００）と；
一端が上記第２左右回転アーム（５００）の他端に上下に回転可能に設置された第２上下回転リンク（６００）と；
一端が上記第２上下回転リンク（６００）の他端に上下に回転可能に設置された第２アームヒンジ（７００）と；
一端が上記第１左右回転アーム（２００）と並んで動くように上記第２アームヒンジ（７００）の他端に設置され、他端には撮像装置を装着して、３軸に角度調節ができるようにハンドラー（８３０）が備えられた第３左右回転アーム（８００）とを含むことを特徴とする多段多軸を利用した医療用撮像装置の載置台。
上記第１左右回転アーム（２００）、第２左右回転アーム（５００）及び第３左右回転アーム（８００）、上記第１上下回転リンク（３００）及び第２上下回転リンク（６００）及び上記第１アームヒンジ（４００）及び第２アームヒンジ（７００）はそれぞれ内部に上記撮像装置からデータの通信のためのケーブルを支持できるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の多段多軸を利用した医療用撮像装置の載置台。
上記撮像装置から撮像された映像を出力するためのディスプレー（９００）がさらに備えられていることを特徴とする請求項１に記載の多段多軸を利用した医療用撮像装置の載置台。
上記ディスプレー（９００）は上記支柱（１００）に載置して使用されることを特徴とする請求項３に記載の多段多軸を利用した医療用撮像装置の載置台。