JP4222706B2

JP4222706B2 - 医療用器具保持装置

Info

Publication number: JP4222706B2
Application number: JP2000080874A
Authority: JP
Inventors: 大樹高山; 浩二安永; 徹新村
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2000-03-22
Filing date: 2000-03-22
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2020-03-22
Also published as: US6514239B2; US20010027313A1; JP2001258903A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、顕微鏡下で処置を行う際において内視鏡や処置具等の医療用器具を保持する医療用器具保持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、脳神経外科において、手術用顕微鏡によるマイクロサージャリーが頻繁に行われている。手術用顕微鏡の観察範囲は頭蓋の開創部を通して観察できる範囲に限られており、手術用顕微鏡では見えない部分（死角）がある。手術用顕微鏡では見えない死角部分を観察する為に内視鏡が用いられる。
【０００３】
そして、この内視鏡観察像を見ながら頭蓋内の治療部位に処置具を挿入し、マイクロサージャリーが行われる。その際、内視鏡は複数のアームと関節部を備えた医療用器具保持装置により、固定・支持がなされた状態で使用される。頭蓋内は神経、血管等の重要組織が複雑かつ微細に絡み合って構成されている。このため、上記保持装置は組織を傷付けないように内視鏡を微細かつスムーズに移動したり正確な位置に内視鏡を固定したりすることができる構成であることが望まれる。
【０００４】
特開平７−２８９５６３号公報で開示されている医療用器具保持装置は保持した内視鏡等の医療用器具の重量を相殺するカウンターバランス機構を備えて、保持する医療用器具をスムーズに移動可能にしたものである。
【０００５】
また、特開平８―５２１５８号公報には関節部に球面対偶を配設し、保持装置のアーム部を自在に這いまわすことを可能とした医療用器具保持装置が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
（特開平７−２８９５６３号公報の問題点）
脳神経外科では手術用顕微鏡を覗きながら処置を行うため、医療用器具保持装置のアームが手術用顕微鏡の視野を遮らないこと、および医師の術具操作を妨げないことが重要である。さらに、下垂体の腫瘍等に対して内視鏡を患者の鼻から挿入する手術もあり、このような場合にはアームを患者上部に配置しなければならない。
【０００７】
しかしながら、特開平７−２８９５６３号公報で開示されている医療用器具保持装置では、保持する医療用器具を、３つの回転軸まわりの回動による３自由度の傾斜、および３つの回転軸まわりの回動による３自由度の移動を可能にしたものであるため、保持装置の設置位置と内視鏡先端の位置が決まると、保持装置の設置位置と内視鏡をつなぐ保持装置のアームの位置は一義的に決まってしまい、術式に合わせた最適なアームの配置をすることができなかった。このため、アームが手術用顕微鏡の視野を遮ったり、医師の術具操作の妨げになっていた。
【０００８】
（特開平８−５２１５８号公報の問題点）
また、特開平８―５２１５８号公報の医療用器具保持装置はアーム部の関節部分に球面対偶を配置しているため、術式に応じて最適な位置にアームを配置することはできるが、内視鏡の重量を相殺するバランス式ではないため、内視鏡を移動させるときに関節部の固定を解除すると、内視鏡はその自重により意図しない方向に動いてしまう。これがないように医師は細心の注意を払いながら関節の固定・解除を行わなければならず、医師に多大な疲労を与えていた。
【０００９】
（目的）
本発明は上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、さまざまな術式においても、手術用顕微鏡の視野を妨げず、かつ術具操作も妨げない医療用器具保持装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
（手段）
請求項１に係る発明は、医療用器具を保持する保持部と、上記保持部を傾斜および旋回可能に支持する保持部傾斜機構と、上記保持部と上記保持部傾斜機構とを上下、水平に移動可能に支持する移動機構と、を備えた医療用器具保持装置において、
上記移動機構は、床、天井または手術台等の被設置部位に設置される設置部と、
上記設置部に対して第1回転軸まわりに回動可能に支持されている支持アームと、
上記支持アームに対して上記第1回転軸と直角をなす第２回転軸まわりに回動可能に支持されている第1アームと、
上記第1アームに対して上記第２回転軸と直角をなす第３回転軸まわりに回動可能に支持されている第２アームと、
上記第２アームに対して上記第３回転軸と直角をなす第４回転軸まわりに回動可能に支持され、上記保持部傾斜機構を保持する第３アームと、
上記第１回転軸まわりの上記支持アームの回動を固定／解除する第１制動手段と、
上記第２回転軸まわりの上記第１アームの回動を固定／解除する第２制動手段と、
上記第３回転軸まわりの上記第２アームの回動を固定／解除する第３制動手段と、
上記第４回転軸まわりの上記第３アームの回動を固定／解除する第４制動手段と、
上記移動機構のアームを配置する時は、第１制動手段、第２制動手段、第３制動手段及び第４制動手段を解除して各アームの位置を選定する一方、医療器具を用いた手術時には、第３制動手段を固定し、かつ第１制動手段、第２制動手段及び第４制動手段を解除して上記移動機構により上記医療器具を上下、水平に移動操作可能な状態に設定する選択動作手段と、
を備えたことを特徴とする医療用器具保持装置である。
請求項２に係る発明は、医療用器具を保持する保持部と、上記保持部を傾斜および旋回可能に支持する保持部傾斜機構と、上記保持部と上記保持部傾斜機構とを上下、水平に移動可能に支持する移動機構と、を備えた医療用器具保持装置において、
上記移動機構は、床、天井または手術台等の被設置部位に設置される設置部と、
上記設置部に対して第 1 回転軸まわりに回動可能に支持されている支持アームと、
上記支持アームに対して上記第 1 回転軸と直角をなす第２回転軸まわりに回動可能に支持されている第 1 アームと、
上記第 1 アームに対して上記第２回転軸と直角をなす第３回転軸まわりに回動可能に支持されている第２アームと、
上記第２アームに対して上記第３回転軸と直角をなす第４回転軸まわりに回動可能に支持され、上記保持部傾斜機構を保持する第３アームと、
上記第２アームに枢着された第４アームと、
上記第３アームと上記第４アームを平行に移動させる平行移動手段と、
上記第４アームに設けられ、上記保持部傾斜機構及び上記保持部と上記移動機構との重量バランスをとるカウンターウエイトと、
上記第１回転軸まわりの上記支持アームの回動を固定／解除する第１制動手段と、
上記第２回転軸まわりの上記第１アームの回動を固定／解除する第２制動手段と、
上記第３回転軸まわりの上記第２アームの回動を固定／解除する第３制動手段と、
上記第４回転軸まわりの上記第３アームの回動を固定／解除する第４制動手段と、
上記移動機構のアームを配置する時は、第１制動手段、第２制動手段、第３制動手段及び第４制動手段を解除して各アームの位置を選定する一方、医療器具を用いた手術時には、第３制動手段を固定し、かつ第１制動手段、第２制動手段及び第４制動手段を解除して上記移動機構により上記医療器具を上下、水平に移動操作可能な状態に設定する選択動作手段と、を備えたことを特徴とする医療用器具保持装置である。
請求項３に係る発明は、医療用器具を保持する保持部と、上記保持部を傾斜および旋回可能に支持する保持部傾斜機構と、上記保持部と上記保持部傾斜機構とを上下、水平に移動可能に支持する移動機構と、を備えた医療用器具保持装置において、
上記移動機構は、床、天井または手術台等の被設置部位に設置される設置部と、
上記設置部に対して第 1 回転軸まわりに回動可能に支持されている支持アームと、
上記支持アームに対して上記第 1 回転軸と直角をなす第２回転軸まわりに回動可能に支持されている第 1 アームと、
上記第 1 アームに対して上記第２回転軸と直角をなす第３回転軸まわりに回動可能に支持されている第２アームと、
上記第２アームに対して上記第３回転軸と直角をなす第４回転軸まわりに回動可能に支持され、上記保持部傾斜機構を保持する第３アームと、
上記第２アームに枢着され、上記第３アームに対して平行なリンクを形成する第４アームと、
上記第２アームに対して平行なリンクを形成するとともに、上記第３アームと上記第４アームとを連結し、上記第２アームと、第３アームと、第４アームとで平行リンク機構を形成し、上記平行リンク機構により上記第３アームに対して上記第４アームを平行に移動するようにした第５アームと、
上記第４アームに設けられ、上記保持部傾斜機構及び上記保持部と上記移動機構との重量バランスをとるカウンターウエイトと、
上記第１回転軸まわりの上記支持アームの回動を固定／解除する第１制動手段と、
上記第２回転軸まわりの上記第１アームの回動を固定／解除する第２制動手段と、
上記第３回転軸まわりの上記第２アームの回動を固定／解除する第３制動手段と、
上記第４回転軸まわりの上記第３アームの回動を固定／解除する第４制動手段と、
上記移動機構のアームを配置する時は、第１制動手段、第２制動手段、第３制動手段及び第４制動手段を解除して各アームの位置を選定する一方、医療器具を用いた手術時には、第３制動手段を固定し、かつ第１制動手段、第２制動手段及び第４制動手段を解除して上記移動機構により上記医療器具を上下、水平に移動操作可能な状態に設定する選択動作手段と、を備えたことを特徴とする医療用器具保持装置である。
請求項４に係る発明は、医療用器具を保持する保持部と、上記保持部を傾斜および旋回可能に支持する保持部傾斜機構と、上記保持部と上記保持部傾斜機構とを上下、水平に移動可能に支持する移動機構とを備えた医療用器具保持装置において、
上記移動機構は、床、天井または手術台等の被設置部位に設置される設置部と、
上記設置部に対して第 1 回転軸まわりに回動可能に支持されている支持アームと、
上記支持アームに対して上記第 1 回転軸と直角をなす第２回転軸まわりに回動可能に支持されている第 1 アームと、
上記第 1 アームに対して上記第２回転軸と直角をなす第３回転軸まわりに回動可能に支持されている第２アームと、
上記第２アームに対して上記第３回転軸と直角をなす第４回転軸まわりに回動可能に支持され、上記保持部傾斜機構を保持する第３アームと、
上記第２アームに枢着された第４アームと、
上記第３アームに取り付けられた第１プーリと上記第４アームに取り付けられた第２プーリに伝動部材を掛け渡して上記第３アームと上記第４アームを平行に移動させる平行移動手段と、
上記第４アームに設けられ、上記保持部傾斜機構及び上記保持部と上記移動機構との重量バランスをとるカウンターウエイトと、
上記第１回転軸まわりの上記支持アームの回動を固定／解除する第１制動手段と、
上記第２回転軸まわりの上記第１アームの回動を固定／解除する第２制動手段と、
上記第３回転軸まわりの上記第２アームの回動を固定／解除する第３制動手段と、
上記第４回転軸まわりの上記第３アームの回動を固定／解除する第４制動手段と、
上記移動機構のアームを配置する時は、第１制動手段、第２制動手段、第３制動手段及び第４制動手段を解除して各アームの位置を選定する一方、医療器具を用いた手術時には、第３制動手段を固定し、かつ第１制動手段、第２制動手段及び第４制動手段を解除して上記移動機構により上記医療器具を上下、水平に移動操作可能な状態に設定する選択動作手段と、を備えたことを特徴とする医療用器具保持装置である。
請求項５に係る発明は、上記第２アームに該第２アームを把持する手で第３制動手段を解除する入力操作部を設けたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の医療用器具保持装置である。
【００１１】
（作用）
選択動作手段により、上記第１、第２、第３、第４制動手段のうち任意の３つの制動手段を解除することで、移動手段は３自由度を有し、保持部に保持される医療用器具が移動可能になる。次に、選択手段により、上記第１、第２、第３、第４制動手段の全てを解除することにより、移動手段は４自由度有し、それにより保持装置の設置位置および医療用器具先端の位置を変えずに、保持装置のアームの配置を換えることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
図１〜図６を参照して、本発明の第一の実施形態に係る医療用器具保持装置について説明する。
【００１３】
（構成）
図１は本実施形態に係る医療用器具保持装置全体の概略的な構成を示す斜視図である。同図１中符号１は保持装置の設置部であり、これは手術台２（図４，５参照）に取り付けられているサイドレール３に固定可能な設置台１ａと、上記設置台１ａから側方に突出するように形成された支持台１ｂから構成されている。設置台１ａはサイドレール３にスライド自在に嵌合して係着すると共に着脱自在であり、サイドレール３の手術するのに適する位置に装着した上で図示しない固定ねじにより締め付けてある位置に固定される。図１は設置部１を取り付け固定した状態を示すものである。
【００１４】
上記設置部１の支持台１ｂにはクランク状の支持アーム４の水平な一端部が、垂直な回転軸Ｏａ（第１回転軸）まわりに偏心した回動が可能な状態で接続されている。上記支持アーム４の他端部は垂直に上方へ延び、回転軸Ｏａから偏心しており、他端部の上端には第１アームである上方支持部材５が、上記回転軸Ｏａと直角な回転軸Ｏｂ（第２回転軸）まわりに回動可能に支持されている。
【００１５】
上方支持部材５には平衡手段である第１平行リンク機構６が連結されている。第１平行リンク機構６は上記上方支持部材５に貫通して同軸的に支持された第２アームであるアーム６ｄと、アーム６ｄの上端に一端を連結したアーム６ａ（第３アーム）と、アーム６ｄの下端に一端を連結したアーム６ｂと、アーム６ａおよびアーム６ｂを連結するアーム６ｃを有してなり、アーム６ａとアーム６ｂは平行であり、アーム６ｃ，６ｄは平行であると共に、各アーム６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄが互いに平行な回転軸Ｏｃ（第４回転軸）、回転軸Ｏｄ、回転軸Ｏｅ、回転軸Ｏｆまわりに回動可能に支持され、各回転軸Ｏｃ、Ｏｄ、Ｏｅ、Ｏｆを順に結ぶ各辺が平行四辺形を構成するようになっている。そして、上記アーム６ａは、その両端にアーム６ｃとアーム６ｄを介して連結されるアーム６ｂと平行な関係を常に維持して垂直な面内を移動する。
【００１６】
また、第２アームであるアーム６ｄは上方支持部材５に回転軸Ｏｂと直交し、かつ回転軸ＯｃおよびＯｄと交差する回転軸Ｏｇ（第３回転軸）まわりに回動可能に支持されている。
【００１７】
上記第１平行リンク機構６のアーム６ａの前端には保持部傾斜機構であるリンク機構１１のアーム１１ａが連結されている。
【００１８】
上記リンク機構１１は、アーム１１ａ、１１b、１１ｃからなり、上記アーム１１ａは上記回転軸Ｏｃ〜Ｏｆと直角をなす回転軸Ｏｈまわりに回動可能に上記アーム６ａに支持されている。アーム１１ｂはアーム１１ａの屈曲した先端に回転軸Ｏｈと直交する回転軸Ｏｉまわりに回動可能に支持されている。アーム１１ｃはアーム１１ｂに対して回転軸Ｏｈ、Ｏｉの交点Ｔを通り、上記回転軸Ｏｈ、Ｏｉに直交する回転軸Ｏｊまわりに回動可能に支持されている。
【００１９】
上記リンク機構１１のアーム１１ｃには補助用内視鏡としての硬性鏡１２を保持するための保持部１３が備えられている。リンク機構１１は保持部１３を傾斜させる機構である。保持部１３は硬性鏡１２を挿入する保持孔１４を設けてなり、硬性鏡１２は保持孔１４に対して着脱可能に装着されるようになっている。
【００２０】
また、保持部１３には第１の入力手段である、後述する各可動部の制動手段である電磁ブレーキ１６ａから１６ｆのものを動作させる第１の入力手段であるフリースイッチ１７が備えられている。
【００２１】
次に、上記各可動部の制動手段である電磁ブレーキ１６ａ〜１６ｆについて説明する。図１において示す電磁ブレーキ１６ａは上記支持台１ｂに配設され、その支持台１ｂに対する回転軸Ｏａまわりの支持アーム４の回動を電気的に規制可能な第１制動手段である。また、電磁ブレーキ１６ｂは上記支持アーム４の上端部に配設され、回転軸Ｏｂまわりの上方支持部材５の回動を電気的に規制可能な第２制動手段である。電磁ブレーキ１６ｃは上記アーム６ｄに配設され、回転軸Ｏｃまわりの上記アーム６ａの回動を電気的に規制可能な第４制動手段である。電磁ブレーキ１６ｄは上記アーム６ａに配設され、回転軸Ｏｈまわりの上記アーム１１ａの回動を電気的に規制可能な制動手段である。電磁ブレーキ１６ｅは上記アーム１１ａに配設され、上記アーム１１ｂの回転軸Ｏｉまわりの上記アーム１１ｂの回動を電気的に規制可能な制動手段である。電磁ブレーキ１６ｆは上記アーム１１ｂに配設され、回転軸Ｏｊまわりの上記アーム１１ｃの回動を電気的に規制可能な制動手段である。
【００２２】
上記第１平行リンク機構６のアーム６ｂには後方へ突出するねじ軸２０が固定されている。このねじ軸２０には平衡重りであるカウンターウエイト２１が螺合してそのねじ軸２０の軸線方向へ移動可能に支持されている。上記カウンターウエイト２１は上記リンク機構１１、保持部１３および硬性鏡１２の重量による回転軸Ｏｃまわりの回転モーメントを相殺し、平衡状態を保つための平衡重りである。また、回転軸Ｏａ、Ｏｂ、Ｏｈ、Ｏｉ、Ｏｊまわりの各々のリンク重量による回転モーメントが相殺されるように、第１平行リンク機構６、リンク機構１１、支持アーム４、カウンターウエイト２１のリンク位置および重量配分がなされている。
【００２３】
上記第１平行リンク機構６のアーム６ｄには第２の動作伝達手段である押圧レバー２５が設けられている。
【００２４】
次に、図２に従い、上記押圧レバー２５の部分の構造について詳細に説明する。図２は図１での矢印ａ方向からアーム６ｄを回転軸Ｏｇに沿っての縦断面を示すものである。アーム６ｄは前述したように上方支持部材５に形成した貫通孔２６に嵌挿され、上方支持部材５に対して回転軸Ｏｇ周りに回動可能に支持されている。アーム６ｄの外周には上方支持部材５の上面に接する上側鍔７ａと上方支持部材５の下面に接する下側鍔７ｂとが形成されていて、上側鍔７ａと下側鍔７ｂとの間に上方支持部材５を位置決めし、アーム６ｄを軸方向に移動させることなく上方支持部材５に回動可能に支持している。
【００２５】
また、上記アーム６ｄには図２に示すように軸方向に長い穴２７が空いており、穴２７の上端には側方へ開口する窓２７ａが設けられ、穴２７の下端には上方支持部材５の貫通孔２６の内面に対向位置して側方へ開口する窓２７ｂが設けられている。
【００２６】
上記穴２７内にはその中間に位置して左右に横切るピン２８が設けられ、ピン２８はアーム６ｄに固定されている。上記押圧レバー２５は上記ピン２８まわりに回動可能に支持されている。
【００２７】
押圧レバー２５の上端部にはこれを押すための第２の入力手段である入力部（入力操作部）２５ａが付いており、この入力部２５ａは穴２７の窓２７ａから外へ露出している。また、穴２７内において入力部２５ａの反対裏側には押圧レバー２５を押し戻す押圧ばね２９が配置されている。押圧レバー２５の、入力部２５ａとは反対側に位置する端部には第３制動手段である押圧部２５ｂが形成され、押圧部２５ｂは下方の窓２７ｂに位置し、上方支持部材５の貫通孔２６の内面に対向して位置するようになっている。
【００２８】
上記押圧ばね２９はその復元力で上記押圧レバー２５を押すことによりその押圧レバー２５を回動付勢し、入力部２５ａとは反対側端部に設けられた第３制動手段である押圧部２５ｂが上方支持部材５に押し付けられ、アーム６ｄの回転軸Ｏｇまわりの回動を規制するようになっている。つまりアーム６ｄの回転軸Ｏｇまわりの回動を規制可能な規制手段を構成している。規制手段は入力部２５ａを押し込んで押圧レバー２５を回動して上方支持部材５に押し付けられていた押圧部２５ｂが退避することにより回動規制が解除されるようになっている。
【００２９】
次に、図３に従って医療用器具保持装置における電気回路の構成について説明する。上記第１の入力手段であるフリースイッチ１７は第１の動作伝達手段である駆動回路３０に電気的に接続されている。上記駆動回路３０は上記電磁ブレーキ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆにそれぞれ電気的に接続されている。そして、第１の入力手段であるフリースイッチ１７をＯＮさせると、その信号を受けて駆動回路３０は駆動信号を出力し、電磁ブレーキ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆのブレーキ作用を解除するようになっている。
【００３０】
（作用）
この第1の実施形態の医療用器具保持装置における、手術中の内視鏡の移動について説明する。まず初めに、手術台２のサイドレール３に医療用器具保持装置を取り付ける。すなわち設置台１ａをサイドレール３に嵌め込み、手術するのに適当な位置としたところで、図示しない固定ネジを締め込み、その位置に固定する。
【００３１】
次に、保持部１３に保持された硬性鏡１２を術部に移動する操作を行なうが、この際、第１の入力手段であるフリースイッチ１７をＯＮさせる。すると、駆動回路３０に信号が入力され、駆動回路３０は駆動信号を出力して、電磁ブレーキ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆのブレーキ作用を解除する。
【００３２】
そして、第１制動手段である上記電磁ブレーキ１６ａのブレーキ作用が解除されると、支持アーム４が支持台１ｂに対して回転軸（第１回転軸）Ｏａまわりに回動可能になり、このため、第一平行リンク機構６およびリンク機構１１を介して、保持部１３に保持された硬性鏡１２が、支持台１ｂに対して回転軸Ｏａまわりに回動可能になる。第２制動手段である上記電磁ブレーキ１６ｂが解除されると、上方支持部材５が支持アーム４に対して回転軸（第２回転軸）Ｏｂまわりに回動可能になり、このため、第一平行リンク機構６が回転軸Ｏｂまわりに回動可能になる。従って、硬性鏡１２も、リンク機構１１を介して支持アーム４に対して回転軸Ｏｂまわりに回動可能になる。また、第４制動手段である上記電磁ブレーキ１６ｃが解除されると、アーム６ａがアーム６ｂに対して回転軸Ｏｃまわりに回動可能になる。従って、硬性鏡１２は、リンク機構１１を介して全体的にアーム６ｄに対して回転軸Ｏｃまわりに回動可能になる。
【００３３】
従って、これらの３方向の回動の組み合わせにより、硬性鏡１２は３次元的に移動可能な状況になる。
【００３４】
一方、電磁ブレーキ１６ｄが解除されると、リンク機構１１のアーム１１ａは第１平行リンク機構６のアーム６ａに対して、回転軸Ｏｈまわりに回動可能になる。
【００３５】
また、電磁ブレーキ１６ｅが解除されると、アーム１１ｂはアーム１１ａに対して、回転軸Ｏｉまわりに回動可能になる。さらに、電磁ブレーキ１６ｆが開放されると、アーム１１ｃおよび保持部１３がアーム１１ｃに対しての回転軸Ｏｊまわりに回動可能になる。すなわち、硬性鏡１２は回転軸Ｏｈと回転軸Ｏｉとの交点Ｔを中心（支点）とした３次元的な動きである転動が可能となる。そして、硬性鏡１２は３次元的な３自由度の移動と、直交する３軸まわりの３自由度の傾斜が可能となる。
【００３６】
次に、第１平行リンク機構６のアーム６ｄの、上方支持部材５に対する回転軸Ｏｇまわりの回動作用に対する固定および解除の方法と、それに連動する作用について説明する。
【００３７】
図４および図５は医療用器具保持装置を用いた手術の状態を示す。この手術は患者３１の手術部位３２が頭頂部にある場合であり、手術部位３２の上方には術部を拡大観察するための手術用顕微鏡３３が配置される。
【００３８】
この際、第１平行リンク機構６のアーム６ａ〜６ｄおよびリンク機構１１のアーム１１ａが、図４の点線で示す位置６ａ’〜６ｄ’および１１ａ’にある場合、アーム６ａ〜６ｄまたはアーム１１ａが上記手術用顕微鏡３３に干渉し、手術部位３２による観察を妨げる。このような場合、次のような操作を行なう。つまり、第１の入力手段であるフリースイッチ１７をＯＮさせながらアーム６ｄを握るように第２の入力手段の入力操作部である、押圧レバー２５の入力部２５ａを押す操作を行なう。すると、第２の動作伝達手段である押圧レバー２５はピン２８を中心に回動し、押圧部２５ｂは上方支持部材５から離れる。すなわち、電磁ブレーキ６ａ〜６ｆが解除されると同時にアーム６ｄが回転軸Ｏｇまわりに回動可能になる。その結果、医療用器具保持装置は３自由度の移動にもう１自由度加わり、４自由度の移動が可能になる動作が選択される。
【００３９】
従って、上記設置台１ａのサイドレール３への医療用器具保持装置の設置位置と硬性鏡１２の先端位置を変えずに、上記手術用顕微鏡３３と干渉しない位置まで、上記アーム６ａ〜６ｄおよびアーム１１ａを移動させることができる。また、この姿勢のまま、フリースイッチ１７をＯＮさせることにより、硬性鏡１２の３次元的な３自由度の移動、かつ直交する３軸まわりの３自由度の傾斜が可能である。
【００４０】
以上の使用態様では、上側に突出したアーム６ａ〜６ｄおよびアーム１１ａを下側に旋回させることにより、手術用顕微鏡３３との干渉を回避したが、９０°旋回させて上記アーム６ａ〜６ｄおよびアーム１１ａを水平にしても、アーム６ａ〜６ｄおよびアーム１１ａの突出が抑えられ、手術用顕微鏡３３との干渉を回避することができる。
【００４１】
図５は患者３１の鼻近辺から、下垂体にアプローチする手術を行なう場合の例を示す。この術式の場合、鼻下方から下垂体に向けて硬性鏡１２を挿入するが、術具を挿入する作業空間３４を確保するため、上記アーム１１ａは図４に実線で示す位置にあることが望ましい。この場合も先述と同様、フリースイッチ１７をＯＮさせながら押圧レバー２５を押すと、アーム１１ｄは回転軸Ｏｇまわりに回動可能になり、位置１１ａ’から実線で示す位置に上記アーム１１ａを移動させることができ、その位置に上記アーム１１ａを位置固定させることができる。
【００４２】
また、この姿勢のまま硬性鏡１２を、３次元的に移動し、かつその直交する３軸まわりに傾斜させることもできる。
【００４３】
（効果）
本実施形態によれば、平衡手段として平行リンク機構６を用いることにより、第２アーム６ｄの剛性が高まり、また、内視鏡等の医療用器具と平衡重りのバランスを確実に取ることができる。
【００４４】
また、第３制動手段および第２の動作伝達手段は、第２の入力手段も含めて機械式であり、電気部品がなく、ケーブル等を這わす必要もないので、簡便であり、安価に構成できる。
【００４５】
アーム６ｄ（第２アーム）と回転軸Ｏｇ（第３回転軸）を一致させることにより、上記アーム６ｄを支持する上方支持部材５（第１アーム）の突出をなくすことができ、その形態を簡素化できる。
【００４６】
第２入力手段を、第２入力手段への入力により回動可能になるアーム６ｄ（第２アーム）に配設することにより、アーム６ｄを把持しながらアーム配置を行うことができるので、アーム配置の操作が簡単である。
【００４７】
（第１実施形態の変形例）
本実施形態の変形例は、図６に示すように、第２の入力手段である入力部２５ａを上方支持部材５（第１アーム）に設け、回転軸Ｏｂまわりに制動可能な、上記押圧レバー２５と同様の構成の第２制動手段を設け、第１の入力手段であるフリースイッチ１７により、硬性鏡１２の回転軸Ｏａ、Ｏｇ、Ｏｃまわりの移動の固定／解除を行い、入力部２５ａにより回転軸Ｏｂまわりの回動の固定／解除を行うようにした保持装置であり、この場合においても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
［第２実施形態］
図７〜図９に従い、本発明の第二の実施形態について説明する。なお、以下に説明する第二の実施形態では、第一の実施形態と同様な機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００４９】
（構成）
図７は本実施形態の医療用器具保持装置全体の概略的構成を示す斜視図である。
【００５０】
同図７中符号４１は保持装置の設置部であり、この設置部４１は手術室の床に固定可能な設置台４１ａと、上記設置台４１ａから上方に突出して形成される支持台４１ｂからなり、上記支持台４１ｂの上端位置には回転軸Ｏａ（第１回転軸）まわりに偏心した回動が可能な状態で、支持アーム４２が回動可能に接続されている。
【００５１】
支持アーム４２の上端部には第1アームである支持部材４３が、上記回転軸Ｏａと直角な回転軸Ｏｂ（第２回転軸）まわりに回動可能に支持されている。支持部材４３には第２アームであるアーム４４ａが、回転軸Ｏｂと直交し、かつ後述する回転軸ＯｃおよびＯｄと交差する回転軸Ｏｇ（第３回転軸）まわりに回動可能に支持されている。上記アーム４４ａには後述する、第３制動手段である電磁ブレーキ１６ｇを動作させる、第２の入力手段である第２フリースイッチ４５が備えられている。
【００５２】
上記アーム４４ａの両端には互いに平行な回転軸Ｏｃ（第４回転軸）、Ｏｄがあり、回転軸Ｏｃ上にはプーリー４４ｂが設けられ、回転軸Ｏｄ上にはプーリー４４ｃが設けられている。プーリー４４ｂとプーリー４４ｃは同一直径のものであり、各回転軸Ｏｃ、Ｏｄ上において回動可能に支持されている。プーリー４４ｂとプーリー４４ｃにはベルト４４ｄが平行に巻き掛けられている。従って、プーリー４４ｂとプーリー４４ｃは同一方向へ同一回転量で同時に回転する。そして、上記アーム４４ａ、プーリー４４ｂ、プーリー４４ｃ、および巻き掛け伝導部材であるベルト４４ｄによってべルト機構（巻き掛け手段）４４が構成されている。
【００５３】
上記プーリー４４ｃには後述するねじ軸２０が固定されるブロック４６が配設されている。上記プーリー４４ｂには保持部傾斜機構であるリンク機構５０が連結されている。
【００５４】
リンク機構５０は上記プーリー４４ｂに一端が連結されたアーム５０ａと、このアーム５０ａの他端に設けられた球対偶受け５０ｂと、この球対偶受け５０ｂが球対偶支持する球対偶体５０ｃとからなり、球対偶受け５０ｂはアーム５０ａの先端において回転軸Ｏｊ上に配設されている。球対偶体５０ｃは上記球対偶受け５０ｂに軸支され、転動点Ｔ１を中心に傾斜可能であり、さらに回転軸Ｏｊまわりに旋回可能に支持されている。
【００５５】
上記球対偶受け５０ｂには、上記球対偶体５０ｃの傾斜、旋回を規制する、後述する電磁ブレーキ１６ｈが配設されている。上記球対偶体５０ｃの外方端には硬性鏡１２を保持するための保持部１３が備えられ、保持部１３には硬性鏡１２が着脱可能となっている。また、保持部１３には、後述する制動手段である電磁ブレーキ１６ａ〜１６ｃ、１６ｈを動作させるための第１の入力手段であるフリースイッチ１７が備えられている。
【００５６】
上記プーリー４４ｃに配設されているブロック４６にはねじ軸２０が固定され、このねじ軸２０には平衡重りであるカウンターウエイト２１が軸線方向に移動可能に支持されている。上記カウンターウエイト２１は上記リンク機構５０および硬性鏡１２の総重量による回転軸Ｏｃまわりの回転モーメントを相殺し、平衡状態を保つための平衡重りである。
【００５７】
また、回転軸Ｏａ、Ｏｂ、Ｏｈ，Ｏｉ、Ｏｊまわりの各々のリンク重量による回転モーメントが、相殺されるように、ベルト機構４４、支持アーム４２、リンク機構５０およびカウンターウエイト２１のリンク位置および重量の配分がなされている。
【００５８】
次に、制動手段である電磁ブレーキ１６ａ〜１６ｃ、１６ｇ、１６ｈについて説明する。図７において示すように、第１制動手段である電磁ブレーキ１６ａは上記支持台４１ｂに配設され、その支持台４１ｂに対する支持アーム４２の回転軸Ｏａまわりの回動を電気的に規制可能なものである。第２制動手段である電磁ブレーキ１６ｂは支持アーム４２の上端部に配設され、支持部材４３の回転軸Ｏｂまわりの回動を電気的に規制可能なものである。第４制動手段である電磁ブレーキ１６ｃは、上記アーム４４ａに配設され、上記プーリー４４ｂおよびアーム５０ａの回転軸Ｏｃまわりの回動を電気的に規制するものである。電磁ブレーキ１６ｈは、上記球対偶受け５０ｂに配設され、上記球対偶体５０ｃの、転動点Ｔ１まわりの傾斜および回転軸Ｏｊまわりの回動を電気的に規制可能なものである。第４制動手段である電磁ブレーキ１６ｇは、上記支持部材４２に配設され、上記アーム４４ａの回転軸Ｏｇまわりの回動を電気的に規制可能なものである。
【００５９】
次に、本実施形態のものにおける電気回路の構成を図８に従って説明する。第１の入力手段であるフリースイッチ１７は第１の動作伝達手段である駆動回路５２に電気的に接続されている。上記駆動回路５２は上記電磁ブレーキ１６ａ〜１６ｃ、１６ｈと、それぞれ電気的に接続されている。第１の入力手段であるフリースイッチ１７および第２の入力手段である第２フリースイッチ４５は制御回路５３に電気的に接続され、制御回路５３は駆動回路５４に電気的に接続されており、駆動回路５４は電磁ブレーキ１６ｇと電気的に接続されている。本実施形態での制御手段は、制御回路５３と駆動回路５４からなる。
【００６０】
（作用）
この第二の実施形態の医療用器具保持装置を用いた手術中の内視鏡の移動について説明する。まず始めに、医療用器具保持装置を術部に対して適当な位置に持っていき、設置台４１ａを手術室の床に対して固定する。
【００６１】
次に、硬性鏡（内視鏡）１２を術部に移動するとき、フリースイッチ１７をＯＮさせる。すると、駆動回路５２に信号が入力され、駆動回路５２は駆動信号を出力し、電磁ブレーキ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｈのブレーキ作用を解除する。
【００６２】
そして、電磁ブレーキ１６ａのブレーキ作用が解除されると、支持アーム４２が支持台４１ｂに対して鉛直軸Ｏａまわりに回動可能になり、このため、ベルト機構４４およびリンク機構５０を介して、硬性鏡１２が設置部４１に対して鉛直軸Ｏａまわりに回動可能になる。
【００６３】
上記電磁ブレーキ１６ｂが解除されると、支持部材４３が支持アーム４２に対して回転軸Ｏｂまわりに回動可能になり、このため、ベルト機構４４が回転軸Ｏｂまわりに回動可能になる。従って、硬性鏡１２はリンク機構５０を介して支持アーム４２に対して回転軸Ｏｂまわりに回動可能になる。
【００６４】
上記電磁ブレーキ１６ｃが解除されると、プーリー４４ｂおよびアーム４４ａが、回転軸Ｏｃまわりに回動可能になる。従って、硬性鏡１２はリンク機構５０を介してアーム４４ａに対して回転軸Ｏｃまわりに回動可能になる。
【００６５】
従って、これらの３方向の回動の組み合わせにより、保持装置に保持された硬性鏡１２は３次元的に移動可能な状況になる。
【００６６】
また、上記電磁ブレーキ１６ｈが解除されると、球対偶体５０ｃが、球対偶受け（アーム）５０ｂに対して転動点Ｔ１まわりに傾斜可能であり、回転軸Ｏｊまわりに回動可能になる。従って、硬性鏡１２は、保持部１３を介してアーム５０ａに対して、転動点Ｔ１まわりに傾斜可能、および回転軸Ｏｊまわりに回動可能になる。
【００６７】
すなわち、硬性鏡１２は３次元的な３自由度の移動と、転動点Ｔ１まわりの傾斜および回動の３自由度の動きが可能なように制動手段の動作を選択できることになる。
【００６８】
次に、アーム４４ａの、支持部材４３に対する回転軸Ｏｇまわりの回動の、固定および解除の方法と、それに連動する作用について説明する。
【００６９】
図９は保持装置を用いた手術の状態を示す。この図９で示す手術状態は患者３１の手術部位３２が頭頂部にある場合である。手術部位の上方には術部を拡大観察するための手術用顕微鏡３３が配置される。その際、保持装置のアーム４４ａ、５０ａが、点線で示す位置４４ａ’、５０ａ’にある場合、アーム４４ａ、５０ａが上記手術用顕微鏡３３に干渉し、手術部位３４の観察を妨げる。
【００７０】
このような場合には、フリースイッチ１７をＯＮさせながら第２フリースイッチ４５をＯＮさせると、電磁ブレーキ１６ａ〜１６ｃ、１６ｈが解除されると同時に、第２フリースイッチ４５、フリースイッチ１７からの入力により、上記制御回路５３は信号を出力し、駆動回路５４を介して電磁ブレーキ１６ｇが解除されるため、アーム４４ａは回転軸Ｏｇまわりに回動可能になる。すなわち、保持装置は３自由度の移動にもう１自由度加わり、４自由度の移動が可能になるため、上記設置台４１ａの手術室の床に対する設置位置と硬性鏡１２の先端位置を変えずに、上記手術用顕微鏡３３と干渉しない位置である実線で示す位置４４ａ、５０ａまで、上記アーム４４ａ、５０ａを移動させるように制動手段の動作を選択でき、所望の位置に設置できる。
【００７１】
また、この姿勢のままフリースイッチ１７をＯＮさせることにより、硬性鏡１２の３次元的な３自由度の移動、かつ、転動点Ｔ１まわりの３自由度の傾斜、回動が可能である。
【００７２】
なお、第一の実施形態と同様、上側に突出したアーム４４ａ、５０ａを下側に旋回させる事により、手術用顕微鏡３３との干渉を回避したが、９０°旋回させて上記アーム４４ａ、５０ａを水平にしても、突出を抑えられ、手術用顕微鏡３３との干渉を回避できる。
【００７３】
また、制御回路５３は、第２フリースイッチ４５、フリースイッチ１７から同時に入力がある場合のみ、駆動回路５４に信号出力するので、誤って第２フリースイッチ４５のみをＯＮにしても、電磁ブレーキ１６ｇは解除されない。
【００７４】
（効果）
本実施形態によれば、平衡移動手段を巻き掛け伝導機構であるベルト機構にしても第一の実施形態と同様の効果を得られ、第一の実施形態に比べて、部品点数を少なくすることができる。また、制御手段である制御回路５３を設けることにより、誤って第２フリースイッチ４５を押しても、電磁ブレーキ１６ｇは解除されず、意図するときのみ、アーム４４ａを動かすことができるので、手術に集中することができる。
【００７５】
なお、上記巻き掛け伝導部材であるベルト４４ｄをチェーンに置き換えても同等の効果が得られる。
【００７６】
［第３実施形態］
図１０〜図１５に従い、本発明の第三の実施形態について説明する。なお、以下に説明する第三の実施形態では、第一の実施形態と同様な機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００７７】
（構成）
図１０は本実施形態の医療用器具保持装置全体の概略構成を示す斜視図である。
【００７８】
同図１０中符号６０は手術室の天井に固定された設置部であり、この設置部６０の下端には支持アーム６１が、回転軸Ｏａ（第１回転軸）まわりに偏心した回動が可能な状態で接続されている。支持アーム６１の下端部には、第１アームである旋回ブロック６２が、上記回転軸Ｏａと直角な回転軸Ｏｂ（第２回転軸）まわりに回動可能に支持されている。旋回ブロック６２には第２アームである支持部材６３が、回転軸Ｏｂと直交し、かつ略水平に配置される回転軸Ｏｍ（第３回転軸）まわりに回動可能に支持されている。上記設置部６０には後述するソレノイドボックス６５が配設されている。
【００７９】
上記旋回ブロック６２には第１実施形態と同様の構成である第一平行リンク機構６が設けられている。第一平行リンク機構６は平行四辺形を形成するようにアーム６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄを配置し、これらを互いに平行な回転軸Ｏｃ、Ｏｄ、Ｏｅ、Ｏｆまわりに回動可能に接続してなるものであり、上記アーム６ｄが、上記支持部材６３に配設されている。
【００８０】
上記アーム６ｄには後述する第３制動手段であるばね式ロック機構６４ｇを動作させる第２フリースイッチ８４が備えられている。
【００８１】
上記第一平行リンク機構６のアーム６ｂには第１実施形態と同様にねじ軸２０が固定され、このねじ軸２０には平衡重りであるカウンターウエイト２１がその軸線方向に移動可能に支持されている。上記カウンターウエイト２１は上記リンク機構１１および硬性鏡１２の重量による回転軸Ｏｃまわりの回転モーメントを相殺し、平衡状態を保つための平衡重りである。
【００８２】
また、回転軸Ｏａ、Ｏｂ、Ｏｈ、Ｏｉ、Ｏｊまわりの各々のリンク重量による回転モーメントは相殺されるように、第一平行リンク機構６、リンク機構１１、支持アーム６１、カウンターウエイト２１についてのリンク位置および重量の配分がなされている。
【００８３】
リンク機構１１は、第一の実施形態と同様の構成の保持部傾斜手段であり、これは、アーム１１ａ、１１ｂ、１１ｃからなる。アーム１１ｃには硬性鏡１２を保持する保持部１３が連結され、上記保持部１３には、後述する、制動手段であるばね式ロック機構６４ａ〜６４ｆを動作させる第１の入力手段であるフリースイッチ６７が配設されている。
【００８４】
次に、制動手段であるばね式ロック機構６４ａ〜６４ｇについて説明する。図１０において示すように、第１制動手段であるばね式ロック機構６４ａは上記設置部６０に配設され、その設置部６０に対する支持アーム６１の回転軸Ｏａまわりの回動規制が可能なものである。また、第２制動手段であるばね式ロック機構６４ｂは支持アーム６１の下端部に配設され、旋回ブロック６２の回転軸Ｏｂまわりの回動規制が可能なものである。第４制動手段であるばね式ロック機構６４ｃは上記アーム６ｄに配設され、上記アーム６ａの回転軸Ｏｃまわりの回動規制が可能なものである。ばね式ロック機構６４ｄは上記アーム１１ａに配設され、上記アーム１１ａの回転軸Ｏｈまわりの回動規制が可能なものである。ばね式ロック機構６４ｅは上記アーム１１ａに配設され、上記アーム１１ｂの回転軸Ｏｉまわりの回動規制が可能なものである。ばね式ロック機構６４ｆは上記アーム１１ｂに配設され、上記アーム１１ｃの回転軸Ｏｃまわりの回動規制が可能なものである。第３制動手段であるばね式ロック機構６４ｇは上記旋回ブロック６２に配設され、上記支持部材６３の回転軸Ｏｍまわりの回動規制が可能なものである。
【００８５】
次に、図１１に従い、ばね式ロック機構６４ａ〜６４ｇ、ソレノイドボックス６５およびその電気回路の構成について説明する。ここでは代表としてばね式ロック機構６４ｆを用いて説明する。支持シャフトであるシャフト７１は回転軸Ｏｊまわりに回動可能にアーム１１ｂに支持されると共にアーム１１ｃに固着されている。上記アーム１１ｂには円筒７２が配設される。円筒７２には後述する固定具７４ａ、７４ｂ、支持軸７５ｂおよび第１固定部材８０ａが固着されている。
【００８６】
上記シャフト７１の外周には弾性部材として、２つの捩ればね７８ａ、７８ｂが、自然状態で、上記シャフト７１の直径より小さい直径で巻かれており、装着時に上記シャフト７１の中心方向に締付け力を発生している。上記捩ればね７８ａ、７８ｂは互いに逆巻きになっている。上記捩ればね７８ａ、７８ｂの一端は円筒７２に固定具７４ａ、７４ｂで固定され、捩ればね７８ａ、７８ｂの他端は回動ブロック７５ａに接触している。
【００８７】
上記回動ブロック７５ａは回転軸Ｏｎまわりに回動可能に支持軸７５ｂに支持されており、上記支持軸７５ｂは円筒７２に固定されている。また、回動ブロック７５ａはワイヤ７６ｆの一端に接続されており、ワイヤ７６ｆはアウターチューブ７７を通り、ソレノイド７９ｆに接続される。アウターチューブ７７の一端は第１固定部材８０ａに固定され、アウターチューブ７７の他端はソレノイドボックス６５に固定されている第２固定部材８０ｂに固定されている。上記ソレノイド７９ｆは第１の動作伝達手段である駆動回路８１に電気的に接続されている。
【００８８】
他のばね式ロック機構６４ａ〜６４ｅについても同様に構成されており、これらのばね式ロック機構６４ａ〜６４ｅに接続されるソレノイド７９ａ〜７９ｅも駆動回路８１に接続されている。
【００８９】
上記ばね式ロック機構６４ｇに接続されるソレノイド７９ｇは駆動回路８２と電気的に接続されている。駆動回路８１は上記オールフリースイッチ６７と電気的に接続されている。また、上記駆動回路８２は制御回路８３と電気的に接続され、その制御回路８３は上記フリースイッチ６７および第２フリースイッチ８４に電気的に接続されている。本実施形態において制御手段は制御回路８３と駆動回路８２からなっている。
【００９０】
（作用）
本実施形態の医療用器具保持装置におけるばね式ロック機構のブレーキ作用の解除について説明する。まず硬性鏡１２を術部に移動するため、フリースイッチ６７をＯＮさせると、駆動回路８１に信号が入力され、駆動回路８１は駆動信号を出力し、ソレノイド７９ｆはワイヤ７６ｆを、図１１中の矢印８５の向きに引張る。それにより、ワイヤ７６ｆを介して、上記回動ブロック７５ａが、図１２中の実線位置から点線で示す位置４１ａ’へ回動する。それに伴い捩ればね７８ａ、７８ｂの先端は図１２中の７８ａ’、７８ｂ’で示す点線位置に移動する。
【００９１】
図１２は図１１中の矢印ｂ方向から上記回動ブロック７５ａを見た状態を示す。そのときの捩ればね７８ａの変形する作用を図１３に従い、説明する。回動ブロック７５ａの回動に伴い、捩ればね７８ａは、点線で示す７８ａ’の形態に変形する。それに伴い捩ればね７８ａの内径Ｒは、Ｒ’へ増大する。
【００９２】
このとき、内径Ｒ’はシャフト７１の直径より大きいため、上記シャフト７１は円筒７２に対して回動可能となる。上記円筒７２はアーム１１ｂに固定され、上記シャフト７１はアーム１１ｃに固定されているため、ばね式ロック機構６４ｆのブレーキ作用は解除され、アーム１１ｃはアーム１１ｂに対して回転軸Ｏｊまわりに回動可能になる。
【００９３】
同様にして、フリースイッチ６７をＯＮすることにより、ばね式ロック機構６４ａ〜６４ｅのブレーキ作用は解除される。
【００９４】
従って、ばね式ロック機構６４ａから６４ｆのブレーキ作用を解除することにより、硬性鏡１２は３次元的な３自由度の移動と、直交する３軸まわりの３自由度の傾斜が可能な動作状態が選択される。
【００９５】
次に、設置部６０の、旋回ブロック６２に対する回転軸Ｏｍまわりの回動固定およびその解除の方法と、それに連動する作用について説明する。
【００９６】
図１４は医療用器具保持装置を用いた手術状態を示しており、患者３１の手術部位３２が頭頂部にある場合を示している。手術部位３２の上方には術部を拡大観察するための手術用顕微鏡３３が配置される。その際、保持装置のアーム６ａ〜６ｄおよびアーム１１ａが、点線で示される位置６ａ’〜６ｄ’および１１ａ’にある場合、アーム６ａ〜６ｄおよび１１ａが上記手術用顕微鏡３３に干渉し、手術部位３２の観察を妨げる。
【００９７】
このような場合、フリースイッチ６７をＯＮさせながら第２フリースイッチ８４をＯＮすると、ばね式ロック機構６４ａ〜６４ｆが解除されると同時に、フリースイッチ６７、第２フリースイッチ８４からの入力により、上記制御回路８３は信号を出力し、駆動回路８２を介してばね式ロック機構６４ｇのブレーキ作用も解除し、アーム６ｄが回転軸Ｏｍまわりに回動可能にする。すなわち、第一の実施形態と同様に、保持装置は３自由度の移動にもう１自由度加わり、４自由度の移動が可能になり、このような動作状態を選択したため、上記設置部６０の手術室の天井に対する設置位置と上記硬性鏡１２の先端位置を変えることなく、手術用顕微鏡３３と干渉しない実線で示す位置６ａ〜６ｄおよび１１ａまで、上記アーム６ａ〜６ｄおよびアーム１１ａを移動することができる。そして、その位置に固定できる。
【００９８】
この際、支持アーム６１や旋回ブロック６２を回転軸Ｏａ、Ｏｂまわりに大きく回動させることなく、支持部材６３を回転軸Ｏｍまわりに回動することで、アーム６ａ〜６ｄおよびアーム１１ａの移動が可能である。
【００９９】
また、この姿勢のまま、フリースイッチ６７をＯＮさせることにより、硬性鏡１２の３次元的な３自由度の移動かつ、直交する３軸まわりの３自由度の傾斜が可能である。
【０１００】
なお、上側に突出したアーム６ａ〜６ｄおよびアーム１１ａを下側に旋回させることにより、手術用顕微鏡３３との干渉を回避したが、９０°旋回させて上記アーム６ａ〜６ｄおよびアーム１１ａを水平にしても突出が抑えられ、手術用顕微鏡３３との干渉を回避できる。
【０１０１】
なお、制御回路８３は、フリースイッチ６７、第２フリースイッチ８４から同時に入力のあったときのみ、駆動回路８２に信号出力するので、第２フリースイッチ８４のみ押しても、ばね式ロック機構６４ｇは解除されない。
【０１０２】
（効果）
本実施形態によれば、回転軸Ｏｍ（第３回転軸）を、第一の実施形態とは異なる方向に配置しても、第一の実施形態と同様の効果が得られる。また、本実施形態のように上記回転軸Ｏｍを略水平にすることにより、手術用顕微鏡や術具との干渉を回避するときに、支持アーム６１や旋回ブロック６２を回転軸Ｏａ、Ｏｂまわりに大きく回動させることなく、支持部材６３を回転軸Ｏｍまわりに回動することで、アーム６ａ〜６ｄおよびアーム１１ａの移動が可能であるので、回避操作が簡便である。
【０１０３】
なお、捩ればね７８ａ、７８ｂは、図１５に示すような板ばね９０に置き換えても同様の効果が得られる。
【０１０４】
本発明は上記各実施形態のものに限定されるものではない。上記説明によれば以下の付記に挙げる各項およびそれらの項を任意に組み合わせたものが得られる。
【０１０５】
〔付記〕
付記１．医療用器具を保持する器具用保持部と、上記保持部を傾斜および旋回可能に支持する保持部傾斜機構と、上記器具用保持部を上下、水平に移動可能に支持する移動機構を備えた医療用器具保持装置において、
上記移動機構は、床、天井または手術台等の被設置部位に設置される設置部と、上記設置部に対して第１回転軸まわりに回動可能に支持されている支持アームと、上記支持アームに対して上記第１回転軸と直角をなす第２回転軸まわりに回動可能に支持されている第１アームと、上記第１アームに対して上記第２回転軸と直角をなす第３回転軸まわりに回動可能に支持されている第２アームと、上記第２アームに対して上記第３回転軸と直角をなす第４回転軸まわりに回動可能に支持されている第３アームよりなり、上記第１、第２、第３、第４回転軸まわりの上記支持アーム、第１、第２、第３アームの回動を、それぞれ固定／解除する第１、第２、第３、第４制動手段を備え、上記第１、２、３、４制動手段の動作を、選択可能な選択動作手段を備えたことを特徴とする医療用器具保持装置。
付記１−２．上記選択動作手段は、上記第１、２、３、４制動手段のうち、予め設定された３つの制動手段を作動させる動作と、全ての制動手段を作動させる動作を、選択可能な選択動作手段を備えたことを特徴とする付記項１に記載の医療用器具保持装置。
【０１０６】
付記２．複数のアーム部材を回転軸まわりに回動可能に支持してなるアームと、上記複数のアームの部材同士の回動を固定／解除可能な制動手段を備え、医療用器具を移動、固定可能に支持する医療用器具保持装置において、
上記制動手段は、上記回転軸と同軸上に配置される支持用シャフトと、自然状態で上記支持用シャフトの外径より小さい直径の略円筒形状を有し、上記支持用シャフトの外周に同軸上に外挿される弾性部材と、上記弾性部材の直径を変形拡大させる変形手段からなることを特徴とする医療用器具保持装置。
【０１０７】
付記３．上記第２アームは、第１、第２、第３、第４回転軸まわりの回転モーメントを相殺する平衡手段を備えたことを特徴とする付記第１項に記載の医療用器具保持装置。
【０１０８】
付記４．上記選択動作手段は、第１の入力手段と、上記第１の入力手段からの入力情報により、上記第１、第２、第４制動手段を同時に動作させる第１の動作伝達手段と、第２の入力手段と、上記第２の入力手段からの入力情報により上記第３制動手段を動作させる第２の動作伝達手段からなることを特徴とする付記第１、３項に記載の医療用器具保持装置。
【０１０９】
付記５．上記選択動作手段は、第１の入力手段と、上記第１の入力手段からの入力情報により、上記第１、第２、第４制動手段を同時に動作させる第１の動作伝達手段と、第２の入力手段と、上記第２の入力手段からの入力情報により上記第２制動手段を動作させる第２の動作伝達手段からなることを特徴とする付記第１、３項に記載の医療用器具保持装置。
【０１１０】
付記６．上記選択動作手段は、第１の入力手段と、上記第１の入力手段からの入力情報により、上記第１、第２、第４制動手段を同時に動作させる第１の動作伝達手段と、第２の入力手段と、上記第１の入力手段および第２の入力手段からの入力情報により上記第３制動手段を動作させる制御手段からなることを特徴とする付記第１、３項に記載の医療用器具保持装置。
【０１１１】
付記７．上記選択動作手段は、第１の入力手段と、上記第１の入力手段からの入力情報により、上記第１、第３、第４制動手段を同時に動作させる第１の動作伝達手段と、第２の入力手段と、上記第１の入力手段および第２の入力手段からの入力情報により上記第２制動手段を動作させる制御手段からなることを特徴とする付記第１、３項に記載の医療用器具保持装置。
【０１１２】
付記８．上記平衡手段は、平行リンク機構と、平衡重りからなることを特徴とする付記第３〜７項に記載の医療用器具保持装置。
【０１１３】
付記９．上記平衡手段は、巻き掛け伝導部材を有する巻き掛け伝導機構と、平衡重りからなることを特徴とする付記第３〜７項に記載の医療用器具保持装置。
【０１１４】
付記１０．上記第１の入力手段は、上記保持部に配設され、上記第２の入力手段は上記第２アームに配設されることを特徴とする付記第４、６項に記載の医療用器具保持装置。
【０１１５】
付記１１．上記第１の入力手段は、上記保持部に配設され、上記第２の入力手段は上記第１アームに配設されることを特徴とする付記第５、７項に記載の医療用器具保持装置。
【０１１６】
付記１２．上記第１の動作伝達手段は、電気的に制御する制御手段であることを特徴とする付記第４〜７、１０、１１項に記載の医療用器具保持装置。
【０１１７】
付記１３．上記第２の動作伝達手段は、機械的動力伝達手段であることを特徴とする付記第４、５、１０、１１項に記載の医療用器具保持装置。
【０１１８】
付記１４．上記第２の動作伝達手段は、電気的に制御する制御手段であることを特徴とする付記第４、５、１０、１１項に記載の医療用器具保持装置。
【０１１９】
付記１５．上記弾性部材は、捩ればねであることを特徴とする付記第２項に記載の医療用器具保持装置。
【０１２０】
付記１６．上記弾性部材は、板ばねであることを特徴とする付記第２項に記載の医療用器具保持装置。
【０１２１】
付記１７．上記変形手段はソレノイドであることを特徴とする付記第２項に記載の医療用器具保持装置。
【０１２２】
付記１８．上記巻き掛け伝導部材は、ベルトであることを特徴とする付記第９項に記載の医療用器具保持装置。
【０１２３】
付記１９．上記巻き掛け伝導部材は、チェーンであることを特徴とする付記第９項に記載の医療用器具保持装置。
【０１２４】
付記２０．上記制動手段は、電気的制動手段であることを特徴とする付記第１、４、５項に記載の医療用器具保持装置。
【０１２５】
付記２１．上記制動手段は、機械的制動手段であることを特徴とする付記第１、４、５項に記載の医療用器具保持装置。
【０１２６】
付記２２．上記制動手段は、電気的制動手段と機械的制動手段の組み合せであることを特徴とする付記第１、４、５項に記載の医療用器具保持装置。
【０１２７】
（付記２の課題）
特開平８―５２１５８号公報の医療用器具保持装置ではアーム部の関節部が内球部と外球部とが摺動自在に嵌合している球対偶であると同時に、上記内球部あるいは外球部のいずれか一方が他方へ圧接されることにより固定される制動機構となっているが、内球部または外球部ごと、圧接方向と反対方向に動かすことにより制動状態を解除する構造になっているため、関節部分および制動機構の大型化を招き、顕微鏡の視野や術野の妨げ、医師の術具操作の邪魔になっていた。また、保持装置自体の重量増を招いていた。
【０１２８】
（付記２の目的）
手術用顕微鏡の視野を妨げず、かつ術具操作も妨げない、小型で軽量な医療用器具保持装置を提供することにある。
【０１２９】
（付記２の作用）
自然状態で、制動する支持用シャフトの直径より小さい直径で巻かれているとともに、上記支持用シャフトの中心方向に締付け力を付勢する弾性部材を、上記支持用シャフトに外挿することにより回動を制動し、入力手段により変形手段を動作させ、上記弾性部材の直径を大きくする方向に弾性部材を変形させることにより、上記支持用シャフトは回動可能となる。
【０１３０】
従って、本保持装置によれば、弾性部材の締付け力により回転軸の回転を制動することができるので、制動機構の小型化および軽量化が可能であり、ひいては保持装置自体の小型化、軽量化につながる。これにより顕微鏡視野を遮らず、かつ医師の術具操作を妨げない。
【０１３１】
（付記３の作用）
平衡重りにより、保持される医療用器具、上記保持部、保持部傾斜機構、支持アームおよび第１〜第４アームの重量による各第１〜第４回転軸まわりの回転モーメントが相殺される。
【０１３２】
（付記４の作用）
第１の入力手段を操作することにより、第１の動作伝達手段を介して上記第１、第２、第４制動手段が解除され、上記移動手段は３自由度を有し、内視鏡の移動が可能になる。第２の入力手段を操作することにより、上記第３制動手段が解除されて、上記移動手段は１自由度を有する。上記第１および第２の入力手段を同時に操作することにより、上記移動手段は４自由度有し、保持装置の固定位置および内視鏡の先端の位置を変えずにアームの配置を換えることができる。
【０１３３】
（付記５の作用）
第１の入力手段を操作することにより、第１の動作伝達手段を介して上記第１、第３、第４制動手段が解除され、上記移動手段は３自由度を有し、内視鏡の移動が可能になる。第２の入力手段を操作することにより、上記第２制動手段が解除されて、上記移動手段は１自由度を有する。上記第１および第２の入力手段を同時に操作することにより、上記移動手段は４自由度を有し、保持装置の固定位置、および内視鏡の先端の位置を変えずにアームの配置を換えることができる。
【０１３４】
（付記６の作用）
第１の入力手段を操作することにより、第１の動作伝達手段を介して上記第１、第２、第４制動手段が解除され、上記移動手段は３自由度を有し、内視鏡の移動が可能になる。第１および第２の入力手段を同時に操作することにより、制御手段を介して上記第１、第２、第３、第４制動手段が解除されて、上記移動手段は４自由度を有し、保持装置の固定位置、および内視鏡の先端の位置を変えずにアームの配置を変えることができる。
【０１３５】
（付記７の作用）
第１の入力手段を操作することにより、第１の動作伝達手段を介して上記第１、第３、第４制動手段が解除され、上記移動手段は３自由度を有し、内視鏡の移動が可能になる。第１および第２の入力手段を同時に操作することにより、制御手段を介して上記第１、第２、第３、第４制動手段が解除されて、上記移動手段は４自由度を有し、保持装置の固定位置、および内視鏡の先端の位置を変えずにアームの配置を換えることができる。
【０１３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の医療用器具保持装置は、上記第１、２、３、４制動手段のうち、予め設定された３つの制動手段を作動させる動作と、全ての制動手段を作動させる動作を、選択可能な選択動作手段を備えたから、保持装置の固定位置、および医療用器具先端の位置を変えることなく、保持装置のアームの配置を変えることが可能となる。すなわち、本発明の医療用器具保持装置は、さまざまな術式においても、手術用顕微鏡の視野を妨げず、かつ術具操作も妨げない状況で使用できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の実施形態に係る医療用器具保持装置全体の概略的な構成を示す斜視図。
【図２】上記医療用器具保持装置における押圧レバーの部分の構造を示す縦断面図。
【図３】上記医療用器具保持装置における電気回路の構成の説明図。
【図４】上記医療用器具保持装置を用いた手術状態を示す説明図。
【図５】上記医療用器具保持装置を用いた手術状態を示す説明図。
【図６】第一の実施形態の変形例に係る医療用器具保持装置全体の概略的な構成を示す斜視図。
【図７】第二の実施形態に係る医療用器具保持装置全体の概略的な構成を示す斜視図。
【図８】第二の実施形態に係る医療用器具保持装置の電気回路の構成説明図。
【図９】第二の実施形態に係る医療用器具保持装置を用いた手術状態を示す説明図。
【図１０】第三の実施形態に係る医療用器具保持装置全体の概略的な構成を示す斜視図。
【図１１】第三の実施形態に係る医療用器具保持装置のばね式ロック機構、ソレノイドボックスおよびその電気回路の構成について説明図。
【図１２】図１１中の矢印ｂ方向から上記ばね式ロック機構の回動ブロックを見た状態の説明図。
【図１３】上記ばね式ロック機構の捩ればねの変形する作用の説明図。
【図１４】第三の実施形態に係る医療用器具保持装置を用いた手術状態を示す説明図。
【図１５】上記ばね式ロック機構に用いるばねの変形例を示す斜視図。
【符号の説明】
１…保持装置の設置部、４…支持アーム、Ｏａ…回転軸（第１回転軸）、
５…第１アームである上方支持部材、Ｏｂ…回転軸（第２回転軸）、
６…第１平行リンク機構、６ｄ…第２アーム、６ａ…アーム（第３アーム）、
Ｏｃ…回転軸（第４回転軸）、Ｏｇ…回転軸（第３回転軸）、
１１…リンク機構（保持部傾斜機構）、１２…硬性鏡、１３…保持部、
１７…第１の入力手段であるフリースイッチ、１６ａ〜１６ｄ…電磁ブレーキ、
２５…押圧レバー。

Claims

医療用器具を保持する保持部と、上記保持部を傾斜および旋回可能に支持する保持部傾斜機構と、上記保持部と上記保持部傾斜機構とを上下、水平に移動可能に支持する移動機構と、を備えた医療用器具保持装置において、
上記移動機構は、床、天井または手術台等の被設置部位に設置される設置部と、
上記設置部に対して第1回転軸まわりに回動可能に支持されている支持アームと、
上記支持アームに対して上記第1回転軸と直角をなす第２回転軸まわりに回動可能に支持されている第1アームと、
上記第1アームに対して上記第２回転軸と直角をなす第３回転軸まわりに回動可能に支持されている第２アームと、
上記第２アームに対して上記第３回転軸と直角をなす第４回転軸まわりに回動可能に支持され、上記保持部傾斜機構を保持する第３アームと、
上記第１回転軸まわりの上記支持アームの回動を固定／解除する第１制動手段と、
上記第２回転軸まわりの上記第１アームの回動を固定／解除する第２制動手段と、
上記第３回転軸まわりの上記第２アームの回動を固定／解除する第３制動手段と、
上記第４回転軸まわりの上記第３アームの回動を固定／解除する第４制動手段と、
上記移動機構のアームを配置する時は、第１制動手段、第２制動手段、第３制動手段及び第４制動手段を解除して各アームの位置を選定する一方、医療器具を用いた手術時には、第３制動手段を固定し、かつ第１制動手段、第２制動手段及び第４制動手段を解除して上記移動機構により上記医療器具を上下、水平に移動操作可能な状態に設定する選択動作手段と、
を備えたことを特徴とする医療用器具保持装置。
医療用器具を保持する保持部と、上記保持部を傾斜および旋回可能に支持する保持部傾斜機構と、上記保持部と上記保持部傾斜機構とを上下、水平に移動可能に支持する移動機構と、を備えた医療用器具保持装置において、
上記移動機構は、床、天井または手術台等の被設置部位に設置される設置部と、
上記設置部に対して第 1 回転軸まわりに回動可能に支持されている支持アームと、
上記支持アームに対して上記第 1 回転軸と直角をなす第２回転軸まわりに回動可能に支持されている第 1 アームと、
上記第 1 アームに対して上記第２回転軸と直角をなす第３回転軸まわりに回動可能に支持されている第２アームと、
上記第２アームに対して上記第３回転軸と直角をなす第４回転軸まわりに回動可能に支持され、上記保持部傾斜機構を保持する第３アームと、
上記第２アームに枢着された第４アームと、
上記第３アームと上記第４アームを平行に移動させる平行移動手段と、
上記第４アームに設けられ、上記保持部傾斜機構及び上記保持部と上記移動機構との重量バランスをとるカウンターウエイトと、
上記第１回転軸まわりの上記支持アームの回動を固定／解除する第１制動手段と、
上記第２回転軸まわりの上記第１アームの回動を固定／解除する第２制動手段と、
上記第３回転軸まわりの上記第２アームの回動を固定／解除する第３制動手段と、
上記第４回転軸まわりの上記第３アームの回動を固定／解除する第４制動手段と、
上記移動機構のアームを配置する時は、第１制動手段、第２制動手段、第３制動手段及び第４制動手段を解除して各アームの位置を選定する一方、医療器具を用いた手術時には、第３制動手段を固定し、かつ第１制動手段、第２制動手段及び第４制動手段を解除して上記移動機構により上記医療器具を上下、水平に移動操作可能な状態に設定する選択動作手段と、
を備えたことを特徴とする医療用器具保持装置。
医療用器具を保持する保持部と、上記保持部を傾斜および旋回可能に支持する保持部傾斜機構と、上記保持部と上記保持部傾斜機構とを上下、水平に移動可能に支持する移動機構と、を備えた医療用器具保持装置において、
上記移動機構は、床、天井または手術台等の被設置部位に設置される設置部と、
上記設置部に対して第 1 回転軸まわりに回動可能に支持されている支持アームと、
上記支持アームに対して上記第 1 回転軸と直角をなす第２回転軸まわりに回動可能に支持されている第 1 アームと、
上記第 1 アームに対して上記第２回転軸と直角をなす第３回転軸まわりに回動可能に支持されている第２アームと、
上記第２アームに対して上記第３回転軸と直角をなす第４回転軸まわりに回動可能に支持され、上記保持部傾斜機構を保持する第３アームと、
上記第２アームに枢着され、上記第３アームに対して平行なリンクを形成する第４アームと、
上記第２アームに対して平行なリンクを形成するとともに、上記第３アームと上記第４アームとを連結し、上記第２アームと、第３アームと、第４アームとで平行リンク機構を形成し、上記平行リンク機構により上記第３アームに対して上記第４アームを平行に移動するようにした第５アームと、
上記第４アームに設けられ、上記保持部傾斜機構及び上記保持部と上記移動機構との重量バランスをとるカウンターウエイトと、
上記第１回転軸まわりの上記支持アームの回動を固定／解除する第１制動手段と、
上記第２回転軸まわりの上記第１アームの回動を固定／解除する第２制動手段と、
上記第３回転軸まわりの上記第２アームの回動を固定／解除する第３制動手段と、
上記第４回転軸まわりの上記第３アームの回動を固定／解除する第４制動手段と、
上記移動機構のアームを配置する時は、第１制動手段、第２制動手段、第３制動手段及び第４制動手段を解除して各アームの位置を選定する一方、医療器具を用いた手術時には、第３制動手段を固定し、かつ第１制動手段、第２制動手段及び第４制動手段を解除して上記移動機構により上記医療器具を上下、水平に移動操作可能な状態に設定する選択動作手段と、
を備えたことを特徴とする医療用器具保持装置。
医療用器具を保持する保持部と、上記保持部を傾斜および旋回可能に支持する保持部傾斜機構と、上記保持部と上記保持部傾斜機構とを上下、水平に移動可能に支持する移動機構とを備えた医療用器具保持装置において、
上記移動機構は、床、天井または手術台等の被設置部位に設置される設置部と、
上記設置部に対して第 1 回転軸まわりに回動可能に支持されている支持アームと、
上記支持アームに対して上記第 1 回転軸と直角をなす第２回転軸まわりに回動可能に支持されている第 1 アームと、
上記第 1 アームに対して上記第２回転軸と直角をなす第３回転軸まわりに回動可能に支持されている第２アームと、
上記第２アームに対して上記第３回転軸と直角をなす第４回転軸まわりに回動可能に支持され、上記保持部傾斜機構を保持する第３アームと、
上記第２アームに枢着された第４アームと、
上記第３アームに取り付けられた第１プーリと上記第４アームに取り付けられた第２プーリに伝動部材を掛け渡して上記第３アームと上記第４アームを平行に移動させる平行移動手段と、
上記第４アームに設けられ、上記保持部傾斜機構及び上記保持部と上記移動機構との重量バランスをとるカウンターウエイトと、
上記第１回転軸まわりの上記支持アームの回動を固定／解除する第１制動手段と、
上記第２回転軸まわりの上記第１アームの回動を固定／解除する第２制動手段と、
上記第３回転軸まわりの上記第２アームの回動を固定／解除する第３制動手段と、
上記第４回転軸まわりの上記第３アームの回動を固定／解除する第４制動手段と、
上記移動機構のアームを配置する時は、第１制動手段、第２制動手段、第３制動手段及び第４制動手段を解除して各アームの位置を選定する一方、医療器具を用いた手術時には、第３制動手段を固定し、かつ第１制動手段、第２制動手段及び第４制動手段を解除して上記移動機構により上記医療器具を上下、水平に移動操作可能な状態に設定する選択動作手段と、
を備えたことを特徴とする医療用器具保持装置。
上記第２アームに該第２アームを把持する手で第３制動手段を解除する入力操作部を設けたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の医療用器具保持装置。