JP2021053030A - 医療用光学機器のスタンド装置 - Google Patents

Abstract

【課題】平行リンク機構の上部を前側に倒してもカウンタウェイトが後方へ突き出ない医療用光学機器のスタンド装置を提供する。【解決手段】平行リンク機構Ａはその上下途中部分をスタンド本体１に取付けるのではなく、その下端の回動軸Ｓをスタンド本体１に取付けているため、平行リンク機構Ａを前側に倒しても平行リンク機構Ａにおいて後側に突出する部分がない。第２カウンタウェイトＷ２は平行リンク機構Ａを前側へ倒した際に第２バランスアーム１８の回転範囲で後方へ振れるだけなので、従来のように大きく後方へ突出することはない。【選択図】図３

Description

本発明は医療用光学機器のスタンド装置に関する。

脳神経外科手術等において手術顕微鏡やカメラ等の医療用光学機器はフロアに設置されたスタンド本体に支持されて使用される。スタンド本体は縦型の平行リンク機構を有し、この平行リンク機構はその上下途中部分に設定された回動軸においてスタンド本体に取付けられる。

平行リンク機構の上辺はそのまま支持アームとして前方に延長され、その前端に医療用光学機器が支持される。平行リンク機構の下辺は反対に後方へ延長されて、その後端にカウンタウェイトが取付けられる。医療用光学機器の重量はこのカウンタウェイトにより相殺され、医療用光学機器の位置を前方へ移動させるべく平行リンク機構を前側に倒しても、医療用光学機器は移動先の位置でそのまま停止し、カウンタウェイトによるバランス状態が維持される（例えば、特許文献１参照）。

特許第４６２８０６０号公報

しかしながら、このような関連技術にあっては、スタンド本体に対して平行リンク機構の上下途中部分を回動自在に軸支する構造のため、医療用光学機器を前側へ移動させるべく平行リンク機構の上部を回動軸を中心にして前側へ倒すと、平行リンク機構の下部のカウンタウェイトは反対に後方へ突き出る状態となる。そのためアシスタント等がスタンド本体の後側に接近した状態で立つことができない。

本発明は、このような関連技術に着目してなされたものであり、平行リンク機構の上部を前側に倒してもカウンタウェイトが後方へ突き出ない医療用光学機器のスタンド装置を提供することを目的としている。

本発明の第１の技術的側面によれば、互いに上下方向に延びて機構的に平行な前アーム及び後アームと、互いに前後方向に延びて機構的に平行な上アーム及び下アームの各端部を回動自在に連結した平行リンク機構を構成し、該平行リンク機構における前アームの下端をフロアに設置されたスタンド本体に対して回動自在に取付け、平行リンク機構の上辺を構成する上アームは平行リンク機構を越えて支持アームとして前方へ延長され、その前端に先端アームの途中部分を軸支すると共に該先端アームの下端に医療用光学機器を支持し、支持アームの始点となる前アームの上端に、該上端から垂直に上方へ延びる縦レバーと、該縦レバーの下端から後方へ水平に延びる横レバーとを一体的に有するクランク部材を軸支し、該クランク部材の横レバーの後端とスタンド本体の一部とを前アームと機構的に同一長さで且つ平行な後サブアームにて連結し、クランク部材の縦レバー上端と先端アームの上端とを支持アームと機構的に同一長さで且つ平行な支持サブアームにて連結し、下アームの下方に、前端がスタンド本体に回動自在に取付けられ且つ後端に第１カウンタウェイトが設けられた第１バランスアームと、上端がスタンド本体に回動自在に取付けられ且つ下端に第２カウンタウェイトが設けられた第２バランスアームとをそれぞれ設け、第１カウンタウェイトが医療用光学機器とは上下方向で逆側へ回転するように下アームと第１バランスアームとが転結され、第２カウンタウェイトが医療用光学機器とは前後方向で逆側へ回転するように前アームと第２バランスアームとが連結されていることを特徴とする。

本発明の第２の技術的側面によれば、第１バランスアームが下アームと同一長さで且つ同じ前後位置であり、下アームと第１バランスアームの後端同士が第１縦アームにて連結されていることを特徴とする。

本発明の第３の技術的側面によれば、前アームの下端と第２バランスアームの上端にそれぞれ後側に突出する後向きアームを形成し、該後向きアームの後端同士が第２縦アームにて連結されていることを特徴とする。

本発明の第１の技術的側面によれば、平行リンク機構は上下途中部分をスタンド本体に取付けるのではなく、その下端をスタンド本体に取付けているため、平行リンク機構を前側に倒しても平行リンク機構において後側に突出する部分がない。第１カウンタウェイトは支持アームの上下動に伴い上下に移動するだけで後側に突出することはない。第２カウンタウェイトは平行リンク機構を前側へ倒した際に第２バランスアームの回転範囲で後方へ振れるだけなので、従来のように大きく後方へ突出することはない。従ってアシスタントはスタンド本体の後側に接近した状態で立って作業をすることができる。

本発明の第２の技術的側面によれば、下アームと第１バランスアームの後端同士を第１縦アームで連結するだけの簡単な構造で、第１カウンタウェイトを医療用光学機器とは上下方向で逆側へ回転させることができる。

本発明の第３の技術的側面によれば、前アームの下端と第２バランスアームの上端にそれぞれ形成した後向きアームの後端同士を第２縦アームで連結するだけの簡単な構造で、第２カウンタウェイトを医療用光学機器とは前後方向で逆側へ回転させることができる。

医療用光学機器のスタンド装置を示す側面図。 医療用光学機器を下げた状態を示す図１相当の側面図。 医療用光学機器を前側へ移動させた状態を示す図１相当の側面図。

本発明の好適な実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。以上及び以下において前後の方向性は図１に示された通りである。

手術室のフロア上に設置されているスタンド本体１は下部にベース２を有しており、スタンド本体１はこのベース２上で垂直軸を中心に回転することができる。

スタンド本体１には平行リンク機構Ａが組み付けられる（図１中の斜線部分参照）。平行リンク機構Ａは、上下方向に沿う前アーム３及び後アーム４と、前後方向に沿う上アーム５及び下アーム６とを、それぞれ回動自在に連結した構造をしている。平行リンク機構Ａは前アーム３の下端の回動軸Ｓでスタンド本体１に対して回動自在に取付けられている。

平行リンク機構Ａの上アーム５は前方に延在して支持アーム７と一体的に形成され、前アーム３よりも後側が上アーム５で、前側が支持アーム７である。支持アーム７の前端には先端アーム８の途中部分が回動自在に軸支されている。先端アーム８の下端には保持アーム９を介して医療用光学機器としてのカメラ１０が支持されている。カメラ１０は術部を撮影して図示せぬモニターに表示するためのもので、ドクターはモニターに表示された術部の映像を確認しながら手術を進めることができる。

支持アーム７の始点となる前アーム３の上端にはクランク部材１１が軸支されている。クランク部材１１は垂直に上方へ延びる縦レバー１２と、縦レバー１２の下端から後方へ水平に延びる横レバー１３とを一体的に結合したＬ形状をしている。

クランク部材１１の縦レバー１２の上端と、先端アーム８の上端とは、支持アーム７と平行で同一長さを有する支持サブアーム１４により連結される。これにより、支持アーム７、支持サブアーム１４、先端アーム８、縦レバー１２とから別の平行リンクが形成される。

クランク部材１１の横レバー１３の先端と、スタンド本体１の一部との間には後サブアーム１５が設けられている。後サブアーム１５は前アーム３と平行で同一長さである。この後サブアーム１５と、前アーム３と、横レバー１３と、スタンド本体１の上部とからさらに別の平行リンクが形成される。

従ってクランク部材１１は常に状態が一定で回転せず、縦レバー１２の垂直状態が維持されるため、縦レバー１２と支持サブアーム１４で連結されている先端アーム８も常に垂直が維持され、保持アーム９及びカメラ１０の垂直状態も変化しない。そのためドクターはカメラ１０による術部の撮影観察が容易である。尚、カメラ１０の向きを変更する場合は保持アーム９の下端に設けられている図示せぬ機構により行うことができる。

以上が平行リンク機構Ａの基本的構造で、従来はこの基本構造を前アーム３の上下途中位置でスタンド本体１に対して回動自在に軸支していたが、この実施形態では平行リンク機構Ａを前アーム３の下端の回動軸Ｓでスタンド本体１に取付ける構造にした。更に以下のような構造を付加したものである。

すなわち、下アーム６の下方には前端をスタンド本体１に回動自在に取付けた第１バランスアーム１６が設けられている。第１バランスアーム１６は下アーム６と長さが同じで、前端の位置も同じである。下アーム６と第１バランスアーム１６の後端同士は第１縦アーム１７により連結されスタンド本体１に固定される仮想リンクを含めて１つの平行リンクを構成し、第１バランスアーム１６の後端には第１カウンタウェイトＷ１が設けられている。従って、第１カウンタウェイトＷ１はカメラ１０とは上下方向で逆側へ回転する。

また下アーム６の下方には、上端がスタンド本体１に回動自在に取付けられ且つ下端に第２カウンタウェイトＷ２を有する第２バランスアーム１８が設けられている。第２バランスアーム１８の上端は第１バランスアーム１６の前端よりも上方に位置しており、第２カウンタウェイトＷ２は第１バランスアーム１６よりも下方に位置している。

前アーム３の下端と第２バランスアーム１８の上端にはそれぞれ後側に突出する後向きアーム１９、２０が形成されており、後向きアーム１９、２０の後端同士が第２縦アーム２１にて連結され、スタンド本体１に固定される仮想リンクを含めて１つの平行リンク機構を構成する。従って、第２カウンタウェイトＷ２はカメラ１０とは前後方向で逆側へ回転する。

次に作用を説明する。

上下への動き（図２参照）
カメラ１０の位置を上下へ変更すべく、支持アーム７を上下に動かすと、平行リンク機構Ａのため、上アーム５及び下アーム６も支持アーム７と同じ傾斜角度となる。更に下アーム６が第１バランスアーム１６と第１縦アーム１７で連結されて平行リンクの一部を構成するため、第１バランスアーム１６も下アーム６と同様の角度となり、第１カウンタウェイトＷ１がカメラ１０とは相反する方向へ上下移動する。第１カウンタウェイトＷ１は支持アーム７の上下動により上下方向へ円弧移動するだけで、後方へ突出することはない。カメラ１０の重量は第１カウンタウェイトＷ１により常に相殺されるため、カメラ１０を上側或いは下側へ移動させても、移動させた位置でそのまま停止する。

前後への動き（図３参照）
前後移動のうち、カメラ１０を前側へ移動させる場合を代表して説明する。カメラ１０を前方へ移動させるために平行リンク機構Ａを前側へ倒しても、平行リンク機構Ａは従来のように上下途中部分がスタンド本体１に軸支されているのではなく、前アーム３の下端の回動軸Ｓでスタンド本体１に軸支されているため、平行リンク機構Ａの全てが前側へ倒れることになり、平行リンク機構Ａにおいては後側に突出する部分がない。

平行リンク機構Ａを前側へ倒すと、前アーム３の下端の後向きアーム１９の後端が持ち上がり、それと第２縦アーム２１で連結されている後向きアーム２０の後端も持ち上がる。従って、第２バランスアーム１８が前アーム３とは逆側へ振れ、第２カウンタウェイトＷ２がカメラ１０とは逆に後側へ移動する。第２カウンタウェイトＷ２は第２バランスアーム１８の回動する範囲で後側へ円弧移動するだけで、従来のように後方へ大きく突出することはない。カメラ１０の重量は第２カウンタウェイトＷ２により常に相殺されるため、カメラ１０を前側（或いは後側へ）移動させても、移動させた位置でそのまま停止する。

以上のように、平行リンク機構Ａを前側へ倒しても第２カウンタウェイトＷ２が大きく後方へ突出することがないため、アシスタント等はスタンド本体１の後側に接近した状態で立って作業をすることができる。

１ スタンド本体
３ 前アーム
４ 後アーム
５ 上アーム
６ 下アーム
７ 支持アーム
８ 先端アーム
１０ カメラ（医療用光学機器）
１６ 第１バランスアーム
１７ 第１縦アーム
１８ 第２バランスアーム
１９、２０ 後向きアーム
２１ 第２縦アーム
Ａ 平行リンク機構
Ｓ 回動軸
Ｗ１ 第１カウンタウェイト
Ｗ２ 第２カウンタウェイト

Claims (3)

1. 互いに上下方向に延びて機構的に平行な前アーム及び後アームと、互いに前後方向に延びて機構的に平行な上アーム及び下アームの各端部を回動自在に連結した平行リンク機構を構成し、該平行リンク機構における前アームの下端をフロアに設置されたスタンド本体に対して回動自在に取付け、
   平行リンク機構の上辺を構成する上アームは平行リンク機構を越えて支持アームとして前方へ延長され、その前端に先端アームの途中部分を軸支すると共に該先端アームの下端に医療用光学機器を支持し、
   支持アームの始点となる前アームの上端に、該上端から垂直に上方へ延びる縦レバーと、該縦レバーの下端から後方へ水平に延びる横レバーとを一体的に有するクランク部材を軸支し、該クランク部材の横レバーの後端とスタンド本体の一部とを前アームと機構的に同一長さで且つ平行な後サブアームにて連結し、クランク部材の縦レバー上端と先端アームの上端とを支持アームと機構的に同一長さで且つ平行な支持サブアームにて連結し、
   下アームの下方に、前端がスタンド本体に回動自在に取付けられ且つ後端に第１カウンタウェイトが設けられた第１バランスアームと、上端がスタンド本体に回動自在に取付けられ且つ下端に第２カウンタウェイトが設けられた第２バランスアームとをそれぞれ設け、
   第１カウンタウェイトが医療用光学機器とは上下方向で逆側へ回転するように下アームと第１バランスアームとが転結され、第２カウンタウェイトが医療用光学機器とは前後方向で逆側へ回転するように前アームと第２バランスアームとが連結されていることを特徴とする医療用光学機器のスタンド装置。
2. 第１バランスアームが下アームと同一長さで且つ同じ前後位置であり、下アームと第１バランスアームの後端同士が第１縦アームにて連結されていることを特徴とする請求項１記載の医療用光学機器のスタンド装置。
3. 前アームの下端と第２バランスアームの上端にそれぞれ後側に突出する後向きアームを形成し、該後向きアームの後端同士が第２縦アームにて連結されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の医療用光学機器のスタンド装置。

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