JP2019519880A - 正確な位置決めを支援するシステムを備えた医療照明装置 - Google Patents

Abstract

手術領域（２）を照明するための医療照明装置（１）は、軸方向照明を提供するオーバーヘッドライト（３）であって、手術領域（２）に向けてまたは手術領域（２）から遠くに手動で移動可能なように、手術領域の上方に移動可能に搭載されるように設計されたオーバーヘッドライト（３）と、オーバーヘッドライトを手術領域から予め定めた距離に位置決めするように、手術領域に対してオーバーヘッドライトのための適切な照明位置の調整を支援するためのシステムとを備える。調整を支援するためのシステムは、少なくとも、第１光ビームを発生するための第１光源と、第２光ビームを発生するための第２光源とを備え、光源は、オーバーヘッドライトに角度的にオフセットした位置に配置され、予め定めた距離に到達した場合、第１光ビームおよび第２光ビームが手術領域上のあるポイント（８）で集中するようになり、それ以外で該距離にない場合、２つの光ビームは、ばらばらに離れた２つの光スポットを形成する。

Description

本発明は、一般に手術領域を照明するための医療照明装置に関するものであり、該装置は、軸方向照明を提供するオーバーヘッドライトであって、手術領域に向けてまたは手術領域から遠くに手動で移動可能なように、手術領域の上方に移動可能に搭載されるように設計されたオーバーヘッドライトと、オーバーヘッドライトを手術領域から予め定めた距離に位置決めするように、手術領域に対してオーバーヘッドライトのための適切な照明位置の調整を支援するためのシステムとを備える。

既知の方法では、手術領域を軸方向に照明するために手術室で使用される照明装置は、手術領域の上方に搭載されて移動するようにサスペンションアームに装着されたオーバーヘッドライトを備える。オーバーヘッドライトの位置は、手術室内の医療チームによって手で変更できる。ライトを移動してその位置を変更するために、手術領域の上方にある空間内でシフトでき傾斜できるようにするハンドルが設けられる。

現在の一般的な方法は、手術領域上にスポットを形成するレーザ光ビームを発生するための個々の光源が装着された滅菌ハンドルを設けることであり、このスポットは、手術領域の上方で照明装置を方向付けて整列させるのを支援するための光ポインタとして機能する。

文献ＥＰ２７６０２５７から、光源が制御ユニットによって制御される医療照明装置も知られており、これも手術台の上に特定の光スポットを発生する光ポインタを含む。該装置において、光源と手術台上の光スポットとの間の距離を測定する制御ユニットに基づいて、光源を光スポットに向けて自動的に方向付けることが可能である。

上記の装置において、光ポインタは、主に照明ゾーンの中心を表示するため、または照明と照明したいゾーンとの間の距離を測定するために使用される。

しかしながら、手術室において、医療スタッフが手術領域に対してオーバーヘッドライトを手動で位置決めする際、スタッフは、光が手術領域に対して適正に配置されているかを現実に知らず、例えば、彼らは、光ビームが患者の傷に対して適正に中心配置され、または角度的に正確に向いているか、または実際に光が正確な高さに配置されているか、即ち、手術領域に近過ぎてないか、または手術領域から遠過ぎてないかに気付かないことがあり、このいわゆる「正確な」位置において、手術者は、オーバーヘッドライトの最善の光学性能を利用できる。

本発明の目的は、こうした懸念を視覚的に軽減できる照明装置を提案することによって、これらの欠点を改善することである。

より詳細には、本発明は、手術領域を照明するための医療照明装置を提供するものであり、該装置は、軸方向照明を提供するオーバーヘッドライトであって、手術領域に向けてまたは手術領域から遠くに手動で移動可能なように、手術領域の上方に移動可能に搭載されるように設計されたオーバーヘッドライトと、
オーバーヘッドライトを手術領域から予め定めた距離に位置決めするように、手術領域に対してオーバーヘッドライトのための適切な照明位置の調整を支援するためのシステムとを備え、
調整を支援するためのシステムは、少なくとも、第１光ビームを発生するための第１光源と、第２光ビームを発生するための第２光源とを備えてもよく、
光源は、オーバーヘッドライトに角度的にオフセットした位置に配置され、予め定めた距離に到達した場合、第１光ビームおよび第２光ビームが手術領域上のあるポイントで集中するようになり、それ以外で該距離にない場合、２つの光ビームは、ばらばらに離れた２つの光スポットを形成することを特徴とする。

本発明の医療照明装置はさらに、下記の特徴を提示できる。
・それはさらに、第３光ビームを発生するための第３光源を備えてもよく、
第１光源、第２光源および第３光源は、オーバーヘッドライトに角度的にオフセットした位置に配置され、
予め定めた距離に到達した場合、第１光源、第２光源および第３光源が手術領域上のポイントで集中するようになり、それ以外で該距離にない場合、３つの光ビームは、ばらばらに離れた３つの光スポットを手術領域上に形成する。
・各光ビームは、中実円の形態である光スポットを手術領域上に投射してもよく、オーバーヘッドライトが手術領域から予め定めた距離にある場合、中実円は該ポイントで一致するようになる。
・各光ビームは、中空円の形態である光スポットを手術領域上に投射してもよく、オーバーヘッドライトが手術領域から予め定めた距離にある場合、中空円は該ポイントで一致するようになる。
・各光ビームは、矢印(arrowhead)の形態である光スポットを手術領域上に投射してもよく、オーバーヘッドライトが手術領域から予め定めた距離よりも大きい距離にある場合、矢印は該ポイントに向くようになり、
オーバーヘッドライトが手術領域から予め定めた距離にある場合、矢印は該ポイントに集中するようになり、
オーバーヘッドライトが手術領域から予め定めた距離よりも小さい距離にある場合、矢印は該ポイントから遠くへ向くようになる。
・調整を支援するためのシステムの光源は、レーザ光源でもよい。
・調整を支援するためのシステムの光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）でもよい。

本発明のこの構成では、軸方向照明を提供するオーバーヘッドライトを備えた医療用照明装置が得られ、オーバーヘッドライトを手術領域の上方で最適な方法で、即ち、手術領域からオーバーヘッドライトの予め定めた距離について照明装置の最適な光学性能から利益を得るように、手動で位置決めすることが可能である。医療スタッフの一部を形成する手術者は、手術前または手術中に手術領域の関心ゾーンを照明するように、オーバーヘッドライトを移動するように行動でき、手術領域上に光スポットを投射する光ビームを発生する光源からの視覚的支援を用いるだけで、オーバーヘッドライトを手術領域から予め定めた距離に位置決めまたは再位置決めでき、ビームが単一のポイントで交差する場合、光スポットが特定の予め定めた距離で該ポイントで集中するようになる。

本発明において、投射された光スポットの形状は、オーバーヘッドライトが手術領域の関心ゾーンに近過ぎたり、関心ゾーンから遠過ぎたりするかを判断する際、または、適正な位置、即ち、手術領域から予め定めた距離に到達した場合を調整するために、手術者に視覚的支援を提供できる。

本発明において、光ビームの数を増加させることによって、手術者が、例えば、オーバーヘッドライトを移動するために操作する際、不注意で光ビームの１つを隠した場合でも、視覚的に位置決めを支援するためのシステムは動作可能なままである。

添付図面を参照して下記の詳細な説明を読めば、本発明はより良く理解でき、他の利点が見えてくる。

手術領域の上方に手術者によって移動可能に搭載されたオーバーヘッドライトを備えた、本発明の医療照明装置の概略図である。 手術領域に対してオーバーヘッドライトについての適正な照明位置の調整を支援するためのシステムを備えた、本発明のオーバーヘッドライトの斜視図であり、このシステムは３つの光源を有し、それぞれ手術領域に向かう光ビームを発生する。 オーバーヘッドライトが手術領域に対して不充分に位置決めされた場合の手術領域の一部の図であり、オーバーヘッドライトは、本発明に従って３つの光源が装着され、それぞれ個々の光スポットを手術領域上に中実円の形態で投射する。 オーバーヘッドライトが手術領域に対して適正に位置決めされた場合の手術領域の一部の図であり、オーバーヘッドライトは、本発明に従って３つの光源が装着され、それぞれ個々の光スポットを手術領域上に中実円の形態で投射する。 オーバーヘッドライトが手術領域に対して不充分に位置決めされた場合の手術領域の一部を示す図であり、オーバーヘッドライトは、本発明に従って３つの光源が装着され、それぞれ手術領域上に矢印(arrowhead)の形態である光スポットを投射し、オーバーヘッドライトは、手術領域から遠過ぎる位置にあるように示される。 オーバーヘッドライトが手術領域に対して適正に位置決めされた場合の手術領域の一部を示す図であり、オーバーヘッドライトは、本発明に従って３つの光源が装着され、それぞれ手術領域上に矢印の形態である光スポットを投射する。 オーバーヘッドライトが手術領域に対して不充分に位置決めされた場合の手術領域の一部を示す図であり、オーバーヘッドライトは、本発明に従って３つの光源が装着され、それぞれ手術領域上に矢印の形態である光スポットを投射し、オーバーヘッドライトは、手術領域から近過ぎる位置にあるように示される。

図１は、軸ＡＡに沿って手術領域２を照明するオーバーヘッドライト３を用いて手術領域２を照明するために手術室で使用される医療照明装置１の一部を示しており、オーバーヘッドライト３は、手術領域２の上方で手術領域２に向けてまたはそこから遠ざかるように手動で移動可能なようにヒンジ付きサスペンションアームに搭載される。こうしてオーバーヘッドライト３は、関心ゾーン５を適切に照明するために手術領域２に対して調整可能である。医療スタッフの一部を形成する手術者６、例えば、執刀医は、例えば、本例ではオーバーヘッドライト３の中心に配置されたグリップハンドル７を用いてオーバーヘッドライト３を操作でき、それを移動したり、手術領域２に対して方向付けたりできる。

本発明の照明装置１は、手術領域２に対するオーバーヘッドライト３による照明の適切な位置決めを調整するためのシステムが装着され、オーバーヘッドライト３が手術領域２に対して適切な位置にあるか、または不充分な位置にあるかを手術者６に通知するように、より正確には、オーバーヘッドライト３が、オーバーヘッドライト３の光学性能が最善である最適照明距離に対応する、手術領域２から特定の予め定めた距離にあるかを通知するようにする。

一例として、予め定めた距離は、オーバーヘッドライト３と手術領域２との間が１メータの距離である。

手術領域２に対してオーバーヘッドライト３を手動で方向付けたり、位置決めする際に手術者６を視覚的に支援して、それが予め定めた距離になるようにするために、調整システムは、第１光スポットを手術領域２に形成するように、手術領域２に向かう第１光ビームを発生するための第１光源と、第２光スポットを手術領域２に形成するように、手術領域２に向かう第２光ビームを発生するための第２光源とを少なくとも備え、第１光源および第２光源は、予め定めた距離に到達した場合、第１光ビームおよび第２光ビームが手術領域２上のあるポイント８で集中するように配置され、それ以外で該距離にない場合、即ち、オーバーヘッドライト３が手術領域２に近過ぎたり、そこから遠過ぎたりする場合、第１光ビームおよび第２光ビームは、ばらばらに離れた２つの光スポットを形成する。

本例において、図２は、手術領域２に向かう３つの光ビームを発生する３つの光源の配置を示す。光源は、互いにオフセットした角度位置でオーバーヘッドライト３に配置され、本例において、これらはオーバーヘッドライト３の周囲に対称的に分布している。

図２にも示すように、もし発生した３つ全ての光ビームが同じポイント８で集中し、その光スポットが手術領域２上で一致する場合、手術者６は、オーバーヘッドライト３が正確に位置決めされ、即ち、予め定めた距離に実際に到達していることを知る。もしオーバーヘッドライト３が近過ぎたり、そこから遠過ぎる場合、発生した３つの光ビームは、同じポイント８で集中せず、３つの光ビームは、手術領域２上でばらばらに離れた３つの光スポットを形成する（破線で示す）。そして手術者６は、オーバーヘッドライト３と手術領域２との間の予め定めた距離に到達して、オーバーヘッドライト３の最善の光学性能から利益を得るように、オーバーヘッドライト３の位置を変更する必要があることを理解する。

本発明において、オーバーヘッドライト３の調整を支援するためのシステム内の光源の数を増加させることが好都合である。理由は、少なくとも３つの光源が存在する場合、例えば、それを移動するためにハンドル７を用いてオーバーヘッドライト３を把持することによって、手術者６が光ビームの１つを隠した場合でも、調整を支援するためのシステムは動作可能なままであるためである。

第１実施形態において、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、各光ビームは、手術領域２上に中実円の形態である光スポットを投射する。

図３Ａおよび図３Ｂは、オーバーヘッドライト３が予め定めた距離ではなく、手術領域２に対して不充分に位置決めされた状態と、オーバーヘッドライト３が予め定めた距離にあり、手術領域２に対して適切に位置決めされた状態をそれぞれ示す。図３Ａにおいて、３つの光スポットはそれぞれ中実円の形態であり、手術領域２上ではっきりとばらばらに離れている。そして手術者６は、図３Ｂに示す画像を得るようにオーバーヘッドライト３の位置決めを調整する必要があり、図３Ｂに示す画像では、３つのビームが同じポイントで集中し、光スポットはそれぞれ中実円の形態で一致し、これによりオーバーヘッドライト３が手術領域２から予め定めた距離にあり、オーバーヘッドライト３が正確に位置決めされることを手術者６に視覚的に通知する。

第２実施形態（不図示）において、各光ビームは、手術領域２上に中空円の形態である光スポットを投射する。

第３実施形態において、図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃに示すように、各光ビームは、手術領域２上に矢印(arrowhead)の形態である光スポットを投射する。

図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃは、オーバーヘッドライト３が手術領域２から遠過ぎる位置にある状態と、オーバーヘッドライト３が手術領域２から予め定めた距離にある状態と、オーバーヘッドライト３が手術領域２から近過ぎる位置にある状態とをそれぞれ示す。

図４Ａにおいて、矢印は、手術領域２上の単一ポイントに向いているが、これらは該ポイント上で集中しておらず、視覚的にばらばらに離れている。この構成は、オーバーヘッドライト３が手術領域２から遠過ぎることと、３つの矢印が同じポイントで集中し、互いに接触する図４Ｂで見える構成を得るように、手術者６がオーバーヘッドライト３を手術領域２に向けて手動で移動する必要があることを視覚的に示している。もしオーバーヘッドライト３を移動する際、手術者６がオーバーヘッドライト３を手術領域２に向けて予め定めた距離を超えて移動させた場合、図４Ｃの構成が手術領域２上で見えるようになり、３つの矢印は、互いに遠ざかる矢印を模倣する向きに互いに分離する。

本発明において、光源によって手術領域２上に投射される任意の形状の光スポットを使用することが可能である。

本発明において、調整を支援するためのシステムの光源は、例えば、レーザ光源、ＬＥＤ、またはオーバーヘッドライト３の照明モジュールに配置されたものから選択された光源でもよい。オーバーヘッドライト３が手術領域２に対して移動しながら、これらは連続的にスイッチオンでもよく、あるいは、例えば、５ヘルツ（Ｈｚ）の周波数で点滅してもよく、ビームの集束が視覚的により容易に評価されるかを手術者６がどのように推定するかに応じて、交互点滅を有することが可能である。

本発明において、調整を支援するためのシステムによる光ビームの発生は、手術者６によって手動で、例えば、ハンドル７に配置された静電容量センサに触れる際に起動してもよい。同様に、起動は、調整を支援するためのシステムが、オーバーヘッドライト３が移動しているのを検出したときから自動的でもよい。

本発明において、光スポットを投射する光ビームを発生することによって調整を支援するためのシステムはまた、例えば、もしカメラがハンドル７に配置される場合、カメラが指し示すゾーンについて手術者６に通知する。

Claims (7)

1. 手術領域（２）を照明するための医療照明装置（１）であって、
   軸方向照明を提供するオーバーヘッドライト（３）であって、前記手術領域（２）に向けてまたは前記手術領域（２）から遠くに手動で移動可能なように、前記手術領域（２）の上方に移動可能に搭載されるように設計されたオーバーヘッドライト（３）と、
   前記オーバーヘッドライト（３）を前記手術領域（２）から予め定めた距離に位置決めするように、前記手術領域（２）に対して前記オーバーヘッドライト（３）のための適切な照明位置の調整を支援するためのシステムとを備え、
   調整を支援するための前記システムは、少なくとも、第１光ビームを発生するための第１光源と、第２光ビームを発生するための第２光源とを備え、
   前記光源は、前記オーバーヘッドライト（３）に角度的にオフセットした位置に配置され、前記予め定めた距離に到達した場合、前記第１光ビームおよび前記第２光ビームが前記手術領域（２）上のあるポイント（８）で集中するようになり、それ以外で前記距離にない場合、前記２つの光ビームは、ばらばらに離れた２つの光スポットを形成することを特徴とする装置。
2. 装置はさらに、第３光ビームを発生するための第３光源を備え、
   第１光源、第２光源および第３光源は、前記オーバーヘッドライト（３）に角度的にオフセットした位置に配置され、
   前記予め定めた距離に到達した場合、第１光源、第２光源および第３光源が前記手術領域（２）上の前記ポイント（８）で集中するようになり、それ以外で前記距離にない場合、前記３つの光ビームは、ばらばらに離れた３つの光スポットを前記手術領域（２）上に形成することを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 各光ビームは、中実円の形態である光スポットを前記手術領域（２）上に投射し、前記オーバーヘッドライト（３）が前記手術領域（２）から前記予め定めた距離にある場合、前記中実円は前記ポイント（８）で一致するようになることを特徴とする請求項１または２記載の装置。
4. 各光ビームは、中空円の形態である光スポットを前記手術領域（２）上に投射し、前記オーバーヘッドライト（３）が前記手術領域（２）から前記予め定めた距離にある場合、前記中空円は前記ポイント（８）で一致するようになることを特徴とする請求項１または２記載の装置。
5. 各光ビームは、矢印の形態である光スポットを前記手術領域（２）上に投射し、
   前記オーバーヘッドライト（３）が前記手術領域（２）から前記予め定めた距離よりも大きい距離にある場合、前記矢印は前記ポイント（８）に向くようになり、
   前記オーバーヘッドライト（３）が前記手術領域（２）から前記予め定めた距離にある場合、前記矢印は前記ポイント（８）に集中するようになり、
   前記オーバーヘッドライト（３）が前記手術領域（２）から前記予め定めた距離よりも小さい距離にある場合、前記矢印は前記ポイント（８）から遠くへ向くようになることを特徴とする請求項１または２記載の装置。
6. 調整を支援するための前記システムの前記光源は、レーザ光源であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の装置。
7. 調整を支援するための前記システムの前記光源は、ＬＥＤであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の装置。

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