JP4353668B2 - 手術シアターシステム - Google Patents

Description

【０００１】
<<発明の背景及び概要>>
本発明は、手術室で使用する天井取り付けシステムに関する。より限定して言えば、本発明は、連接アームを有する装置に関し、当該アームは手術用照明、ビデオカメラ、及びビデオモニタを支持する。本発明はまた、連接アームが、異なる位置で他の装置との交換可能であり、複数のビデオ装置から選択したビデオ画像を表示する構造を有するような装置に、関する。
【０００２】
ビデオモニタは、例えば腹腔鏡カメラ及び内視鏡カメラによって形成される画像といった画像を目視するために手術室で使用される。当該モニタは適宜な位置の画像を表示して、外科医は手術手順の途中で当該画像を見ることができる。当該モニタは、一般には、腹腔鏡装置又は内視鏡装置を収納するローリングカートの真上に取り付ける。当該カートは大型でかさばり、手術台周辺の貴重な空間を占有してしまう。モニタがカートの真上に置かれているが故に、モニタは、外科医が見るのに最適な位置に常に配置されているわけではない。
【０００３】
多くの手術手順において２つのモニタを使用する理由は、外科医の助手は当該外科医とは手術台の正反対に立つために、外科医の視野に位置するモニタを見ることができないからである。このような場合、手術台周囲の異なる位置で２つのモニタを使用しなければならない。当該モニタの位置は、手術のタイプ、外科医と助手との立ち位置によって変化する。モニタを載せた２つのカートを有する場合には、過剰な床面積を占有することになる。
【０００４】
フラットスクリーンモニタの発達に伴い、当該モニタの寸法は劇的に縮小された。同程度の画像寸法を有する、フラットスクリーンモニタ及びＣＲＴモニタに関しては、フラットスクリーンモニタの外郭の床占有面積は、画像寸法が同程度のＣＲＴモニタの外郭の床占有面積よりもはるかに小さい。同様に、フラットスクリーンモニタの重量は、画像寸法が同程度のＣＲＴタイプのモニタの重量に対して、ほんのわずかである。
【０００５】
フラットスクリーンモニタは、天井に接合されたアームに取り付けることもできる。このことにより、内視鏡のカートはビデオモニタから分離することができる。従って、当該カートを手術台から離して、外科医の邪魔にならないように、手術室とは異なる場所に置くことができる。壁を通り、支持アームの中を通り抜けビデオモニタに達する固定配線の壁付きコンセントに、当該内視鏡が接続される。
【０００６】
手術手順をフィルムに撮影したり記録することは、今や、より日常的になっている。一般には、手術室は、当該手術手順を記録するために適切な装備を有しない。実際は、通常、外科医は、専門会社の人々を雇うか、又は手順を撮影できる組織内の人々を利用する。人を雇ったりすることは、前から予定しておく必要があり、非常に高価につく。以前は、手術手順のこのような撮影は、病院内で、主に教育のために行ってきた。しかしながら、今日では、手術手順を撮影する必要性は、極めて拡大している。
【０００７】
カメラは、手術室以外の外の世界とのネットワーク化の手段として手術室で用いる。カメラは、今や、実際の手順の最中に外科医同士がお互いに相談し合う伝達手段となっている。特定の手術の手順に関して、外科医が手術中に、手術室以外の世界にいる人々と互いに相談し合うことは、（遠隔手術（Telesurgery）と通常称される。）稀有なことではない。医科大学付属病院においては、臨床指導者が、教室からの遠隔制御が可能な、双方向性の撮影機能を所望している。このような手順は、後の批評のための記録又は単に教育用の「リアルタイムな」観察のいずれであってもよい。外科医は、定期的に手順を記録し、学会発表の内容として編集する。将来、手術の結果が問題となる場合に備えて、より多くの手術手順を記録されている。
【０００８】
内視鏡手術及び腹腔鏡手術の実施が増大しているために、内部画像及び外部画像を交代で表示できる、より高性能のカメラ及びモニタのシステムに対する需要が形成されてきた。一貫性があってユーザーフレンドリーな様式で当該実施を行う必要性により、手術シアターシステムとして提供されるカメラにおける新しい高水準性の需要が駆り立てられている。当該新システムで要求される特徴の中には、手術スタッフの当該システムに対する操作能力がある。
【０００９】
手術用カメラは、好ましくは、患者の周囲の異なる地点まで移動可能であり、当該患者の中心部真上に対して、側部方向に向き、直接下方に向くことさえも可能となるべきである。このような特殊な複数の要求に応え、しかも柔軟に応えるために、本発明は、手術用照明を支持するハブと同じハブから延出した支持アームアッセンブリに取り付けられたカメラを有する、手術シアターシステムを提供する。
【００１０】
一般に、手術用の照明は、当該手術部位を明るくするために、ＯＲルームの手術テーブルの上に懸架されている。多くの健康管理施設は１個より多くの、及びしばしば、いくつかのＯＲルームを有して、そこでは手術用照明が手術手順を照らすために取り付けられている。本開示の装置は、手術シアターシステムのハブに取り付けられた複数のアームを含む。請求項を含む本明細書においては、「ハブ」という用語は、軸心又はシャフトの回りに回転する部材を意味している。一般に、シャフトはＯＲルームの天井に取り付けられ、下方に延出する。
【００１１】
本発明の一態様によれば、天井の支持部に取り付けられる手術シアター装置が設けられる。当該手術シアター装置は、回転軸回りに天井に対して回転するように取り付けられたハブを有している。このハブは、当該回転軸から離間して、当該回転軸に平行なピボット軸を有する。手術用照明ヘッド、モニタ、及びカメラからなる群から選択される装置は、当該回転軸及び当該ピボット軸の回りに運動するように当該ハブに連結された装置アームに連結されている。当該手術シアター装置はまた、手術用照明ヘッド、モニタ、及びカメラからなる群から選択された第２装置と、当該第２装置に連結されて当該回転軸の回りに運動するように当該ハブに連結された第２装置アームとを含んでもよい。当該ハブは、当該第１ピボット軸及び当該回転軸から離間した離間した第２ピボット軸を含んでもよく、当該第２装置は、当該ハブの第２ピボット軸の回りに運動するように取り付け取り付けられてもよい。当該第１装置はモニタであってもよく、当該第２装置はカメラであってもよい。
【００１２】
本発明の一態様の一変形例によれば、前記ハブは、照明ハブ部位、カメラハブ部位、及びモニタハブ部位に分割されてもよく、各部位は互いに他の部位と独立に回転可能であり、当該モニタハブ部位は第１ピボット接合部及び第２ピボット接合部とを含む。モニタは、当該モニタハブの両ピボット接合部に連結されてもよい。手術用照明ヘッドは、当該照明ハブ部位から側部方向に延出した照明アームによって、当該照明ハブ部位に連結されており、カメラは、当該カメラハブ部位から側部方向に延出したカメラアームによって、当該カメラハブ部位に連結されている。
【００１３】
本装置は、前記ハブが照明ハブ部位及びモニタハブ部位とを含み、各部位は互いに他の部位と独立に回転可能なように形成されていてもよい。上記の場合、当該照明ハブ部位に取り付けられ、当該照明ハブ部位から側部方向に延出した照明アームによって、前記手術用照明ヘッドは当該照明ハブ部位に取り付けられている。前記モニタは、モニタアームによって、前記モニタハブに連結されている。当該モニタアームは、当該モニタハブ部位に対して連結され、側部方向及びモニタハブ部位から末端部にかけて延出している屈曲アームを含む。延長アームは、第１端部にて、当該屈曲アームの末端部に回転可能に取り付けられて、第２回転軸の回りに回転するようになっている。側方延出アームは、第１端部にて、当該延長アームの第２端部に対して取り付けられている。下部延出アームの上部セクションは、第１端部にて、側部方向延出アームに取り付けられており、第２端部にて、下部延出アームの下部セクションの上端部に取り付けられている。当該下部セクションは、当該上端部にて、当該上部セクションの第２端部に回転可能に取り付けられており、第３回転軸の回りに回転するようになっている。当該モニタは、当該下端部にて、当該下部セクションに取り付けられている。
【００１４】
本発明の一態様のさらに他の変形例によれば、前記第１装置は、カメラ及びモニタからなる群から選択され、前記ハブの回りに枢動運動するように、装置アームによって連結されてもよい。当該装置アームは、その末端部にて、機械的連結部及び電気的連結部を有する。当該電気的連結部は、装置の電気的連結部に連結するような構成をしている。当該群の各装置は、機械的連結部に取り付けられており、当該機械的連結部は前記アームの当該機械的連結部に着脱されるような構成であり、当該群の各装置は電気的連結部に取り付けられており、当該電気的連結部は前記アームの当該電気的連結部に対して着脱されるような構成をである。
【００１５】
本発明の他の態様によれば、手術室にて使用される手術シアター装置は、ハブアッセンブリを含む天井を有し、複数のハブ部位を有し、当該ハブ部位の１個以上は主軸の回りに枢動可能であり、当該手術シアター装置は当該天井に連結されるのに適している。アームアッセンブリは、ビデオ装置を第１ハブ部位に連結し、当該主軸から離間して、当該主軸と平行なピボット軸の回りに枢動運動するようになっている。当該ビデオ装置はカメラ又はモニタであってよい。第２アームアッセンブリは、手術用照明を第２ハブ部位に連結してよい。当該アームアッセンブリは、上部アームと、当該第１ハブ部位に連結されて当該ピボット軸の回りを枢動運動する、当該上部アームに連結される釣合いアームアッセンブリと、当該釣合いアームアッセンブリに連結される下部アームアッセンブリとを含んでもよい。
【００１６】
本発明のさらに他の態様によれば、手術室にて使用される手術シアター装置は、複数のハブ部位を有するハブアッセンブリを含み、当該ハブ部位の１個以上は主軸の回りを枢動可能である。第１ビデオ装置及び第２ビデオ装置は、第１アームアッセンブリ及び第２アームアッセンブリによって、複数のハブ部位の第１ハブ部位に連結されて、当該主軸から離間して、当該主軸に対して平行な、各ピボット軸の回りに枢動運動するようになっている。
【００１７】
本発明の他の態様によれば、手術モニタ装置は、第１アームと、当該第１アームに連結された第１機械的連結部と、当該第１機械的連結部に隣接する第１電気的連結部とを含むアームアッセンブリを有する。当該第１機械的連結部に機械的に連結され、当該第１電気的連結部に電気的に連結されるようになっているモニタアッセンブリと、当該第１機械的連結部に機械的に連結され、当該第１電気的連結部に電気的に連結されるようになっているカメラアッセンブリとが設けられる。当該モニタアッセンブリ及び当該カメラアッセンブリは、当該アームアッセンブリから、選択的及び個別的に、着脱可能である。
【００１８】
本発明のさらに他の態様によれば、手術シアター装置は、天井に取り付けられる構成のハブアッセンブリと、当該ハブアッセンブリの回りに枢動運動するように連結されたアームと、制御機能を有し、当該アームに接合されたモニタ及びカメラからなる群から選択されるビデオ装置と、当該ビデオ装置に電気的に連結されたビデオ装置制御装置とを含み、当該ビデオ装置制御装置は当該制御機能を制御する。
【００１９】
本装置の一変形例によれば、前記ビデオ装置は、ビデオ送信を表示するモニタであり、前記ビデオ装置制御装置は、第１ビデオ送信を与える第１ビデオ入力装置に取り付けるためのビデオ連結部を有する第１チャネル入力部と、第２ビデオ送信を与える第２ビデオ入力装置に取り付けるためのビデオ連結部を有する第２チャネル入力部と、当該モニタ、第１チャネル入力部、及び第２チャネル入力部に連結されるチャネル制御装置とを有するビデオ入力制御装置である。当該チャネル制御装置は、当該モニタにビデオ送信を選択するような構成である。さらなる変形例においては、当該モニタはアクチュエータボタンが配設されたハンドルを有するモニタマウントに取り付けられてもよい。当該チャネル制御装置は、当該アクチュエータボタンの作動に応答して、当該モニタに対して当該ビデオ信号を選択する当該アクチュエータボタンに連結されている。
【００２０】
代替変形例においては、前記ビデオ装置は、アクチュエータが取り付けられたハンドルを有するカメラマウント上に取り付けられたカメラである。当該カメラはオン／オフ機能、自動化されたズーム機能、及び自動化されたフォーカス機能を含む制御機能を有する。前記ビデオ装置制御装置は、当該ハンドル及び当該アクチュエータを含む。
【００２１】
さらなる特徴及び効果は、現時点で理解する限りにおいて、本発明を実施する最良の形態を例示している、図示された態様に関する以下の詳述を考慮すれば、当業者には自明となる。
【００２２】
<<図面の詳細な説明>>
図面を参照すると、手術シアターシステム１０及び手術シアターシステムの制御装置の態様がいくつか例示されている。図示された手術シアターシステムの各々の態様は、複数のハブ部からなる中央ハブ１２を含む。各々の図示された態様における、連結ハブやモニタハブ４６として参照されている、又は連結ハブや多目的ハブ６４６として参照されている一つのハブ部は、当該ハブ部に２本のアームを取り付けるようになっている。連結ハブ４６、６４６は、手術シアターシステムに２本のアームの取り付けが容易となるような構造を有しており、この取り付けの空間領域は、標準的なハブを使用する２本のアームの取り付けに一般的に要求される空間領域よりも垂直方向により小さい。この構造により、手術用台上において、外科スタッフの自由な頭上空間への干渉を最小限として、手術シアターシステムの中央ハブに、より多くの装置を設けることが可能となる。その他のハブ部は標準構造を有し、手術シアターシステムの中央ハブに手術用照明、カメラ、及び／又はモニタが一般的に取り付けられているタイプである。中央ハブ１２は、本発明の教示の範囲内で、複数の連結ハブ４６、６４６を含んでもよいと理解される。手術シアターシステムは、特定の数の手術用照明、カメラ、及び／又はモニタを付帯する構造を有するように図示されているが、これらは、各記載の手術シアターシステムに含まれる手術用照明ヘッド、モニタ、及び／又はカメラにおいて異なる構造と認められる開示の教示の範囲内にある。
【００２３】
図１ないし図４は、手術シアターシステム１０の２つの態様を図示しており、このシステムは、ハブ１２に接続された、専用の照明アーム、専用のカメラアーム９０、及び２つの専用のモニタアームアッセンブリ４８、１８０を有する。モニタアームアッセンブリ４８、１８０の両態様は、水平アーム５０並びに上部セクション６０及び下部セクション６２を有する垂直アーム５２を有する屈曲上部アームと、屈曲アームの下部セクション６２に連結された側方延出アーム６６、１８８と、モニタ４２、４４を側方延出アーム６６、１８８に対して連結する下部アッセンブリ又はマウント６７とを含む。この２つの態様は、側方延出アーム６６、１８８に使用されるアームのタイプによって異なり、側方延出アーム６６、１８８の、屈曲アーム及び下部アッセンブリ６７への連結の仕方によって異なる。かくして、モニタアームアッセンブリ４８、１８０の２つの態様における類似した部分については、釣合い調節可能アームアッセンブリ４８に関連して、固定高さモニタアームアッセンブリ１８０が同様の方式になっているという理解のもとで、後に論じる。２つの態様の間のいかなる微細な相違も示される。しかし、各々の側方延出アームの態様６６及び１８８は、別々に論じられる。
【００２４】
図面を参照すると、図１ないし図３は、本発明の一態様による手術シアターシステム１０を図示している。手術シアターシステム１０は、手術室（surgical suite）のような部屋の天井１４に取り付けられた支持部１１に取り付けられた中央ハブを含む。ハブ１２は、手術室の台１６の上、又は外科的処置が行われる他の患者支持装置の上に設けられる。第１及び第２照明１８、２０は、ハブ１２の第１及び第２照明ハブ又はハブセクション２２、２４のそれぞれに、照明アーム又は支持アームアッセンブリ２８により枢動するように結合されている。従って、手術用照明１８、２０は、ハブ１２の軸２６の回りを回転自在となる。
【００２５】
手術用照明支持アーム２８は、水平方向に延出するセクション３０及び垂直方向に延出するセクション３２を含む。垂直延出アームセクション３２は、上部及び下部セクション３４、３６を含むために、垂直セクション３２は軸３８の回りを回転自在である。釣合いアーム４０は、手術用照明１８、２０を支持するために、垂直アームセクション３２に枢着（pivotally coupled）されている。手術シアターシステムの図示された態様の各々において、照明ヘッド、照明アーム、及び照明ハブは、照明ヘッド及び照明アームのみを含む手術シアターシステムにおいて一般に使用されているタイプである。手術用照明１８、２０及び手術用照明支持アーム２８の詳細は、米国特許６，０１２，８２１号及び６，１３２，０６２号、並びに米国特許出願０９／０５０，２６５号、０９／０５０，５２９号及び０９／０５０，５３４号に開示されており、これらは本明細書に参照により特に援用される。
【００２６】
手術シアターシステムの図１ないし図４の態様において、専用のモニタアーム４８、１８０は、中央ハブ１２の一部を形成するモニタハブ４６に取り付けられている。各々の態様に対応する２つのモニタアームアッセンブリ４８、１８０の各々は、頭部ピボット接合部１２２を介して、各底部ピボット接合部５４に連結しており、これによって、連結に関与するピボット接合部５４から延出している、連結に関与するピボット軸５６、５８の回りに、各々のモニタアームアッセンブリ４８、１８０が、１８０°の範囲で旋回することが可能となる。各モニタアームアッセンブリ４８、１８０が連結しているモニタハブ４６が回転することによって、各モニタ４２、４４が、手術用台の周りのいかなる場所に配置されることも可能となる。モニタアームアッセンブリ４８、１８０の各々は、それぞれのピボット軸５６、５８の回りを、回転軸２６回りのモニタハブ４６の回転を誘起せずに、アームアッセンブリ４８、１８０が接続している頭部ピボット接合部１２２が止め具に当たるまで運動することができる。かくして、１つのアームアッセンブリの、第１の停止限界と第２の停止限界との間の１８０°の動きは、連結ハブ４６に連結した他のモニタアームアッセンブリの動きを誘起させることなく、発生する。一つのアームアッセンブリが、それが接続している頭部ピボット接合部１２２が止め具に当たるまで、ある方向に移動させられると、このアームアッセンブリの同方向へのさらなる動きは、連結ハブ４６全体が回転するため、他のアームアッセンブリの回転を引き起こす。
【００２７】
モニタアームアッセンブリ４８、１８０の各々の屈曲アームにおける垂直アーム５２は、照明アーム２８の垂直セクション３２から当該アームに沿って内向きになる位置において、水平アーム５０から下方に延出している。垂直アーム５２の上部セクション６０と下部セクション６２とは、旋回機構により互いに連結しており、当該機構はスリップリングアッセンブリを有して、下部セクション６２が上部セクション６０から延出する回転軸の回りに回転することが可能となる。下部アッセンブリを介してモニタ４２、４４に連結している側方延出アームも、上部セクション６０から延出している回転軸の回りを回転し、モニタが垂直アーム５２により近接する又はより遠方に離れることが可能となる。
【００２８】
固定高さモニタアームアッセンブリ１８０において、側方延出アーム１８８は、上部セクション１８４及び下部アームセクション１９０を含む、単一オフセット又はＳ字型セクション１８２の一部である。上部アームセクション１８４は、アームアッセンブリ４８の垂直アーム５２における下部セクション６２を置き換えて、これにより、上部アームセクション１８４は、垂直アーム５２の上部セクション６０に枢動連結により取り付けられている。アームアッセンブリ１８０の側方延出又は水平アームセクション１８８も、下部アッセンブリ６７に固定して取り付けられている。記載の一貫性のために、下部アームセクション１９０とは、オフセット又はＳ字型セクション１８２の一部を表す一方で、機能的にはアームアッセンブリ１８０における下部アッセンブリ６７の一部を表すものとする。固定高さモニタアームアッセンブリ１８０の側方延出又は水平アーム１８８は、およそ１４インチ（３５．５６ｃｍ）のオフセットを有し、当該モニタが台の上部や下部を越えて、台の側面に合うように配置されることを可能とする。
【００２９】
高さ調節可能なモニタアームアッセンブリ４８において、釣合いアーム６６は、例示的に床上およそ７８インチ（１．９８ｍ）の高さを有する垂直アーム５２に連結されている。この釣合いアーム６６は、モニタ４２、４４が上げ下げされた時、床からの相対的な方向を維持する平行四辺形型のリンクを有している。
【００３０】
モニタアームアッセンブリ４８、１８０の両態様を参照すれば、下部アッセンブリ６７は、側方延出アーム６６、１８８の下部から延出していることがわかる。側方延出アーム６６、１８８から下部アッセンブリ６７に連結する地点の下部において、下部アッセンブリ６７は、スリップリングを含むもう１つの旋回機構を有し、これによって、モニタ４２、４４が所望の視角に位置するように回転することが可能となっている。モニタに取り付けられて、眩しさを排除し視角を向上させるべくモニタを傾けることを可能とするブラケット８６、１９６がアームに取り付けられている。無菌のハンドル８４、１９４は、モニタに取り付けられたブラケット８６、１９６の後に連結されて、モニタを所望の位置に動かし易くする。ビデオモニタ４２、４４及びカメラ１０８の全てのケーブルは、連接アーム４８、１８０、９０のほぼ内部に収納されている。
【００３１】
さらに図１に例示されているように、第１及び第２モニタ４２、４４は、中央ハブ１２に連結されている。図示されているように、モニタ４２、４４は、Ｓｈａｒｐ社から入手可能なＭｏｄｅｌ ＬＣ１５０Ｍ２のモニタ、又はＣｏｍｐｕｔｅｒ Ｄｙｎａｍｉｃｓ Ｉｎｃ．社から入手可能なＭｏｄｅｌ ＳＨ４６／Ｈ７４６のモニタである。適切であればいかなるモニタの使用も可能であると理解される。モニタ４２、４４は、支持アームアッセンブリ４８によって、連結ハブ又はモニタハブ４６に連結されている。図示されているように、モニタ支持アームアッセンブリ４８は、各モニタ４２，４６に対して水平アームセクション５０及び垂直アームセクション５２を有する屈曲アーム又は第１部位を含む。水平アームセクション５０は、連結ハブ４６の主ハブセクション４７から延出している底部ピボット接合部５４に連結している。従って、水平アームセクション５０は、中央ハブ１２のピボット又は回転軸２６から離間したピボット軸５６、５８の回りに枢動可能である。
【００３２】
モニタアームアッセンブリ４８の垂直アームセクション５２は、図示されているように、第１又は上部セクション６０及び第２又は下部セクション６２を含む。第２垂直セクション又は延出アーム６２は、軸６４の回りに、第１垂直セクション６０に対して回転可能である。モニタアームアッセンブリ４８において、上方延出取付シャフト３４６を有するピボット連結部６８によって、釣合いアーム６６が、第２垂直セクション６２に対し、近接端部にて、枢動可能に連結している。釣合いアーム６６は、下部アッセンブリ６７に対し、末端部にて、ピボット連結部７２の回りに、枢動可能に取り付けられている。ピボット連結部７２は、下方延出取付シャフト３５８を含む。
【００３３】
モニタアームアッセンブリ４８において、下部アッセンブリ６７は、水平アーム７０、ハブ又はアーム７４、垂直アーム７６、モニタ取付アーム７８、ハブ８２、ハンドル８４、モニタ支持板８６を含む。水平アーム７０は、ピボット連結部７２の下方延出取付シャフト３５８に対し、末端部にて連結している。取付シャフト３５８は、下部据付アッセンブリ６７の下部アームセクション又はハブ７４に対して回転可能に取り付けられている。垂直アーム７６は、水平アームセクション７０に連結されている。モニタ取付アーム７８は、垂直アーム７６のハブ８２と回転可能に連結された第１端部８０を有している。ハンドル８４は、端部セクション８０に連結されている。取付アーム７８の第２端部８５は、モニタ支持板８６に連結されている。モニタアームアッセンブリ４８の運動は、下記にて論じる図３を参照しつつ、詳細に説明する。
【００３４】
図１ないし図４に示されるように、手術シアターシステムは、カメラアームによってカメラが取り付けられる専用のカメラハブを有する。専用のカメラハブは、手術シアターシステムの下方延出取付シャフトの回りに動くように取り付けられている。ハブは、３６０°の回転が可能であるため、カメラは障害物なしに、台上のいかなる位置にも移動が可能である。これは、スリップリング設計を使用することによってなされ、この設計により、シャフトに保持される第１ケーブルが、カメラをハブと連結するアームに保持される第２ケーブルに対して電気的に連結される。スリップリング、第１ケーブル、及び第２ケーブルは、カメラとモニタとの間でビデオ信号を伝達し、電源とカメラとの間で電力信号を伝達する。
【００３５】
カメラは無菌のハンドルを有し、ハンドルを握ることにより、台の周りのいかなる位置にもカメラを移動する。このハンドルによって、モニタからのフィードバックをもとに、カメラを手術部位に向けることができる。手術シアターシステムの制御装置の図示された態様において、（有線又は無線の）リモートコントロールが、パン、チルト、回転、及びズームの微細調節を行うことに使用される。壁付リモートコントロール（wall remote control）もまた、カメラの制御に使用され得る。これらの制御は、見学者のために、会議室のような遠隔地からも操作し得る。
【００３６】
従って、手術シアターシステム１０は、中央ハブ１２のカメラハブ９４に連結された水平アームセクション９２を有するカメラ取付アームアッセンブリ９０をさらに含む。垂直アームセクション９６は水平アームセクション９２に連結されている。垂直セクション９６は、第１の上部セクション９８、及びアームセクション９８に対して軸１０２回りに回転可能に連結されている第２の下部セクション１００を有する。釣合いアーム１０４は、ピボット連結部１０６によって、下部垂直セクション１００に連結されている。カメラ１０８は、ハブ１１４によってシャフト１１２に回転可能に取り付けられたカメラ取付アーム１１０を含む。シャフト１１２は、ピボット連結部１１６により釣合いアーム１０４に枢動可能に連結されている。図示されているように、カメラ１０８は、Ｓｏｎｙから入手可能なＭｏｄｅｌ ＤＸＣ９７０ＭＤである。適切であれば、いかなるカメラの使用も可能であると理解される。
【００３７】
カメラアームアッセンブリ９０は、ハブセクション又はカメラハブ９４に取り付けられる。両方向矢印１５０によって図示されているように、ハブセクション９４は軸２６の回りに回転可能である。両方向矢印１５２によって図示されているように、下部垂直アームセクション１００は、上部垂直セクション９８に対して、軸１０２の回りに回転可能である。両方向矢印１５６によって図示されているように、釣合いアーム１０４は、垂直アームセクション９６に対して、軸１５４の回りに枢動可能である。シャフト１１２は、釣合いアーム１０４の他端に対して、ピボット軸１５８の回りに枢動可能に取り付けられている。加えて、両方向矢印１６２によって図示されているように、取付アーム１１０は、ハブ１１４によって、シャフト１１２に対して、軸１６０の回りに回転可能に取り付けられている。図示されているアーム１１０は、ハブ１１４に固定して取り付けられた水平アームセクション１６４、垂直延出アームセクション１６６、カメラ１０８に連結された水平延出連結アーム１６８を含む。両方向矢印１７２によって図示されているように、カメラ１０８は、軸１７０の回りに回転可能である。ハンドル１７４は、カメラ１０８の移動及び制御のために設けられている。
【００３８】
電気ケーブルは、ハブ１１２及びアームアッセンブリ４８、９０の中を通って、病院内の部屋にある他の機器に配線され、又は電気的通信ネットワークを介して遠隔地に接続されている。図示された態様において、カメラアームアッセンブリ９０はモニタアームアッセンブリ４８とは非常に類似しており、モニタアームアッセンブリ４８と顕著に相違する点は、当該アッセンブリが近接端部において取り付けられているハブのタイプと、中を通っている電気ケーブルと、釣合いアームの末端部に連結されている下部取付アッセンブリのタイプと、のみである。
【００３９】
アームアッセンブリ２８、４８、９０の相互空間保持及び相対的配置が図２に示されている。アームは、互いから径方向に空間を置いて配置されているため、各アームは中央ハブ１２の回りを３６０°回転可能である。従って、手術用照明１８、２０を、手術用台１６に対して、いかなる所望の位置にも配置することが可能である。加えて、カメラ１０８は、図２に示される手術用台１６の直上を含む所望の位置に移動することが可能である。
【００４０】
図３は、図１におけるモニタアームアッセンブリ４８及びカメラアームアッセンブリ９０の動きを図示している。上記したように、モニタアームアッセンブリ４８の水平セクション５０は、両方向矢印１２０によって図示されているように、連結ハブ４６の底部ピボット接合部５４の軸５６、５８の回りに枢動可能である。各々の水平アームセクション５０に連結された底部ピボット接合部５４及び頭部ピボット接合部１２２に対して、止め具が設けられている。図示されているように、水平アームセクション５０は、底部ピボット接合部５４に対しておよそ１８０°枢動する。さらに後述するように、頭部ピボット接合部１２２の止め具が底部ピボット接合部５４の止め具と係合した時には、モニタアーム５０のさらなる動きが、連結ハブ４６の全体の動きを引き起こす。従って、第１モニタアームが１８０°回転した後に、さらに回転すると、第１モニタアーム及び他のモニタアームの、連結ハブ４６にともなった回転が誘起される。
【００４１】
アームアッセンブリ４８の下部垂直セクション６２は、例えば図３の両方向矢印によって図示されているように、上部垂直セクション６０に対して、回転可能である。釣合いアーム６６は、双頭矢１２８によって図示されているように、軸１２６の回りを枢動可能である。シャフト１３０は、軸１３２の回りに枢動可能にピボット連結部７２に取り付けられている。従って、両方向矢印１３４によって図示されているように、操作者は、ハンドル８４を動かすことによって、モニタ４２を軸１３２の回りに枢動させることが可能である。両方向矢印１３８によって図示されているように、ハブ７４は、シャフト１３０の上にて、軸１３６の回りを回転可能である。双頭矢１４２によって図示されているように、取付アーム７８も、ハブ８２に対して、軸１４０の回りを回転可能である。
【００４２】
上記したように、そして図５ないし図７にて特に例示されるように、連結ハブ４６は、主ハブセクション４７と、主ハブセクション４７の外側表面部４００の外側に径方向に延出する、当該径の両端に位置する２つの底部ピボット接合部５４とを含む。図示された態様においては、主ハブセクション４７の外側表面部４００は、回転軸２６を同心とする円筒表面である。主ハブセクション４７は、内側ボア４０４を含むように形成されている。内側ボア４０４は、回転軸２６に対して同心である。
【００４３】
主ハブセクション４７は、手術用照明のための標準的なハブセクションに対して,いくつかの顕著な相違を有しつつ、非常に類似している。別部品の支持アーム連結部を使用せずに主ハブセクションと一体成形された、直径の両端に位置する２つの底部ピボット接合部５４を有するという明白な相違以外にも、主ハブセクション４７は、内側ボア４０４と連通した径方向延出孔４０２を１個ではなく２個含み、底部ピボット接合部５４を含む。主ハブセクション４７はまた、ブレーキ調節ネジ４１０を受容するための径方向に穿設された孔４０８を含む。
【００４４】
電力線、接地線、ビデオ信号線、及びシールド接地線を含むケーブル４０６を通すことができるように、径方向孔４０２が設けられている。図示された態様において、ケーブル４０６は４本の線、即ち、接地線、接地線の電位に対して１２Ｖ高い電圧を伝送する線、Ｃビデオ信号を伝送するシールドケーブル、及びＹビデオ信号を有するシールドケーブルを含む。異なるＣ及びＹビデオ信号が、異なるモニタの各々に供給され得る。
【００４５】
１対のベアリングアッセンブリ４１７の各々は、第１テーパレース４１８、第２テーパレース４２２、及び当該２つのレースの間に位置する複数の組込み転動要素（caged rolling element）４２０を含む。主ハブセクション４７の頭部４１２及び底部４１４の近傍では、内側ボア４０４が、頭部と底部とを対にして支持されており、転動要素４２０が転がる第１テーパレース４１８を収納するショルダ４１６を形成する。第２テーパレース４２２は、留ピン４２６がステークレース４２２とシャフト４３０とに挿入される際に通過する孔４２４を含むべく形成されている。シャフト４３０は、回転軸２６について対称な縦軸４３１を有し、ハブ４６の対称縦軸と同心に図示されている。ベアリングの転動要素４２０は、シャフト４３０に固定されたテーパレース４２２と、主ハブセクション４７のショルダ４１６に保持されたテーパレース４１８との両テーパレースの上を転がり、主ハブセクション４７は、軸２６の回りを回転することが可能となる。
【００４６】
連結ハブ４６の回転軸２６の回りでの回転し易さは、ユーザ又はアッセンブリ技術者がブレーキアッセンブリ４３２を調節することによってもたらされる。ブレーキアッセンブリ４３２は、ブレーキパッド４３４、金属円筒状スリーブ４３６、及びブレーキ調節ネジ４１０を含む。図示されているように、ブレーキパッド４３４は、Ｒｕｌｏｎブッシング（ＲｕｌｏｎはＤｉｘｏｎ社の登録商標）の形状を有している。ブレーキパッド４３４は、ネジ穴４３８を含むべく形成された金属円筒状スリーブ４３６に圧入されている。シャフト４３０は、ブレーキパッド４３４を通って延在している。ブレーキ調節ネジ４１０は、主ハブセクション４７のボア孔４０８を通じて延在しており、ネジ穴４３８に収容される。調節ネジ４１０を締めたり弛めたりすることにより、ブレーキパッド４３４からシャフト４３０に作用する摩擦力が、増減する。好ましくは、回転軸２６回りの連結ハブ４６の回転を誘起することなく、モニタアームアッセンブリ４８が、ピボット軸５６、５８の回りを、全領域に枢動可能なように、この摩擦力を設定する。モニタアーム４８が限界に達すると、モニタアーム４８のさらなる回転は、回転軸２６回りの連結ハブ４６全体の回転を誘起する。
【００４７】
連結ハブ４６は、モニタ４２、４４に電力及びビデオ信号を供給するようになっている。モニタ４２、４４に対する電力及び信号の伝達を容易にするため、連結ハブ４６は、スリップリングアッセンブリ４４０を含む。スリップリングアッセンブリ４４０は、模式的に例示されているが、その実際の内部構造は周知である。スリップリング４４０は、Ｖｉｒｇｉｎｉａ州ＢｌａｃｋｓｂｕｒｇのＬｉｔｔｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．社から商品として入手可能であり、当該領域において公知でもある。スリップリングアッセンブリ４４０は、内側プラスチックスリーブ４４２、外側プラスチックスリーブ４４４、２つの４芯ケーブル４０６、及び６芯ケーブル４５２を含む。内側プラスチックスリーブ４４２は、キー４４６を受けるためのキーウェイ４４３を含むように形成されており、このキー４４６はまた、内側スリーブ４４２をシャフト４３０に連結させるためにシャフト４３０の外側表面４２９に形成されたキーウェイ４２８にも収容される。６芯ケーブル４５２は、シャフト４３０の内部を通る。外側プラスチックスリーブ４４４は、キー４４８を収容するためのキーウェイ４４５を含むように形成されており、このキー４４８はまた、外側スリーブ４４４を連結ハブ４６に固定するために連結ハブ４６の内側ボア４０４の内部に形成されたキーウェイ４５０にも収容される。
【００４８】
内部では、スリップリングアッセンブリ４４０が、相互に絶縁された７組のスリップリングを含んでいる。スリップリングの第１番目の組は、６芯ケーブル４５２の接地線及び各４芯ケーブル４０６の接地線と連結している。スリップリングの第２番目の組は、６芯ケーブル４５２及び両４芯ケーブル４０６の中の、接地電位より１２Ｖ高い電圧を伝送する線に連結されている。スリップリングの第３番目の組は、モニタ４２に向かう、６芯ケーブル４５２及び４芯ケーブル４０６の中の、モニタ４２に対するＣビデオ信号を伝送するシールド線に連結されている。スリップリングの第４番目の組は、モニタ４２に向かう、６芯ケーブル４５２及び４芯ケーブル４０６の中の、モニタ４２に対するＹビデオ信号を伝送するシールド線に連結されている。スリップリングの第５番目の組は、モニタ４４に向かう、６芯ケーブル４５２及び４芯ケーブル４０６の中の、モニタ４４に対するＹビデオ信号を伝送するシールド線に連結されている。スリップリングの第６番目の組は、モニタ４４に向かっている、６芯ケーブル４５２及び４芯ケーブル４０６の中の、モニタ４４に対するＹビデオ信号を伝送するシールド線に連結されている。スリップリングの第７番目の組は、６芯ケーブル４５２及び４芯ケーブル４０６の中の全てのシールドケーブルのシールドに連結されて、全てのビデオ信号に対し、シールド接地を提供している。
【００４９】
図示された態様においては、底部ピボット接合部５４は、主ハブセクション４７と一体に成形され、フランジ４５８と連結して連結ハブ４６を形成する。底部ピボット接合部５４の各々は、凸型底部壁４６０、円柱状外側壁４６２、及び平坦頭部壁４６４を含む。弓形止め具４６６は、平坦頭部壁４６４から上方に延出している。円筒状外側壁４６２の各々は、対応するピボット軸５６、５８の回りに同心である。各弓形状止め具４６６は、平坦頭部壁４６４から上方に延出しており、図７において、各ピボット軸５６、５８から測った角度４６８によって示されるように、平坦頭部壁４６４の周りを放射状に１５°の角度で延在している。
【００５０】
平坦頭部壁４６４は、弓形止め具４６６から内側に切削されて、ショルダ４７０を形成している。底部ピボット接合部５４もまた、円筒状内側壁４７４及び円柱４７６によって画定される、上方に開口した内側キャビティ７２を含むように形成されている。円柱４７６の各々は、各ピボット軸５６、５８の回りに同心である。軸ボア４７８は、各ピボット軸５６、５８と同軸であり、円柱４７６及び凸型底部壁４６０を通って延出している。
【００５１】
大きい方のボア４８０は、各ピボット軸５６、５８と同軸であり、凸型底部壁４６０に形成されている。ボア４８０は、側壁４８２及び壁４８４で画定される。放射状に延在する溝４８６は、キャップ４９２の凸部本体４９０から延出するスナップレッグ４８８を収容するように、側壁４８２の内部に形成されている。六角ボルト頭部形状の穴４９４は、各ピボット軸５６、５８と同心に、各々の壁４８４の内部に形成されて、六角ボルト４９８の頭部４９６を収容して、当該六角ボルト４９８が底部ピボット接合部５４に対して回転しないようにしている。各々の六角ボルト４９８は、ピボットピンとして動作し、各ピボット軸５６、５８と同心である。例えば、図６に示されるように、円柱４７６は、平坦頭部壁４６４を越えて少し上方に延出している。
【００５２】
例えば、図５及び図６、並びに図８ないし図１０に示されているように、頭部ピボット接合部１２２は、底部ピボット接合部５４の各々に枢動可能に連結されている。頭部ピボット接合部１２２は、ハウジング５００及びアーム連結セクション５０２を含む。ハウジング５００は、凸型頭部壁５０４、円筒状側壁５０６、及び平坦底部壁５０８を含む。弓形溝５１０は、平坦底部壁５０８に形成され、例えば図８に示されるように、各ピボット軸５４、５６から測った角度５１２をおよそ１９５°に保って、平坦底部壁の周りに延在している。弓形溝５１０から略内側に、平坦底部壁５０８は中ぐりされ、内側円筒状壁５１４及び壁５１６を形成している。端ぐり孔５０７は、円筒状側壁５０６及び内側円筒状壁５１４との間に延在している。円柱５１８は、壁５１６から下方に延出している。内側円筒状壁５１４及び円柱５１８は、各ピボット軸５６、５８の周りに同心である。例えば、図６に示されるように、頭部ピボット接合部１２２の内側円筒状壁５１４は、底部ピボット接合部５４の円筒状内側壁５７４と、およそ同じ直径を有する。軸ボア５２０は、各ピボット軸５６、５８と同軸であり、円柱５１８及び凸型頭部壁５０４に延在している。
【００５３】
凸型頭部壁５０４は、各ピボット軸５６、５８の回りに同心なショルダ５２２を形成するように穿孔されている。さらに大きいが浅い端ぐり穴は、凸型頭部壁から延出し、ステップ５２６及び側壁５２４により画定される。チャネル５２８は、キャップ５３４の凸型本体５３２から延出しているスナップレッグ５３０を収容するように、側壁５２４に形成されている。
【００５４】
アーム連結セクション５０２は、より大きな直径のテーパセクション５３６及び小径円筒状セクション５３８を含み、当該テーパセクションは、ハウジング５００の円筒状側壁５０６から延出するほど直径が小さくなる。アーム連結セクション５０２は、ハウジング５００から、径方向に延出している。小径円筒状セクション５３８は、アーム連結セクション５０２に対して水平アーム５０のスリーブが連結し易くなるように、ネジ穴５４０を含むように形成されている。線ボア５４２は、ハウジング５００の内側円筒状壁５１４及びアーム連結セクション５０２に対して、径方向に延在している。
【００５５】
頭部ピボット接合部１２２から底部ピボット接合部５４への組み立て過程において、２つのスラスト座金５５１の間に挟まれた組込み転動要素５５０から形成されるベアリング５４９は、底部ピボット接合部５４のショルダ４７０の上に配置される。六角ボルト４９８は、頭部４９６が六角穴４９４に収容されるまで、軸ボア４７８を通って挿入される。金属円筒状スリーブ５５６及び調節ネジ５５８によって受けられている、Ｒｕｌｏｎ（商標）ブッシングの形状を有するブレーキパッド５５４を含むブレーキアッセンブリ５５２は、六角ボルト４９８のシャフトに接合されている。４芯ケーブル４０６は、孔４０２を通って、円柱４７６に２回巻かれてから、頭部ピボット接合部１１２の配線孔５４２を通っている。頭部ピボット接合部１１２は、六角ボルト４９８を被うように挿入され、六角ボルト４９８は軸ボア５２０に延在する。調節ネジ５５８は、端ぐり孔５０７を通って円筒状側壁５０６に挿入され、このネジは金属円筒状スリーブ５５６のネジ穴５６０に収容される。弓形止め具４６６は、弓形溝５１０に収容され、平坦底部壁５０８は、ベアリングのスラスト座金５５１の上に位置する。組込みニードル転動要素及び２つのスラスト座金は、スラストベアリング５６２を形成し、当該スラストベアリングは、ショルダ５２２とスラスト座金５６４との間に位置するように挿入される。ナット５６６はボルト４９８に接合している。
【００５６】
キャップ４９２は底部ピボット接合部５４に挿入され、スナップレッグ４８８が溝４８６に収容されている。キャップ５３４は頭部ピボット接合部１２２に接合され、スナップレッグ５３０がチャネル５２８に収容されている。ネジ５６８は、アームのスリーブ及びネジ穴５４０を通って、アーム連結セクション５０２に挿入され、モニタアーム４８を連結ハブ４６に連結させている。ブレーキアッセンブリ５５２は、調節ネジ５５８を締めたり弛めたりして、六角ナット４９８に対してブレーキパッド５５４が作用する摩擦力を増減させるようになっている。好ましくは、連結ハブ４６の回転軸２６回りの回転よりも、ピボット軸５６、５８回りの頭部ピボット接合部１２２のピボット回転の方が容易となるように、ブレーキアッセンブリ５５２が調節されている。
【００５７】
例えば図９ないし図１３に示されているように、図示された態様において、頭部ピボット接合部１２２の各々が、各ピボット軸５６、５８の回りに、（図１０に示される）弓形止め具４６６の第１側部５７２が、弓形溝５１０の第１端部５７０に接触する第１限界と、（図１２に示される）弓形止め具４６６の第２側部５７６が、溝５１０の第２端部５７４に嵌り合う第２限界位置との間を、およそ１８０°枢動する。例えば図９、図１０、及び図１２に示されるように、もしブレーキアッセンブリ５５２、４３２が好ましい態様で調節されている場合には、アーム連結セクション５０２に接合された（図９ないし図１３には示されていない）どちらのモニタアーム４８の、第１位置と第２位置との間の枢動も、回転軸２６回りの連結ハブ４６の回転を誘起しない。図１０及び図１２に示されるように、モニタアーム４８が限界位置まで適宜な方向に回転させられた後には、当該同一方向にモニタアーム４８がさらなる回転をさせられると、例えば図１１及び図１３に示されるように、回転軸２６回りの連結ハブ４６の回転が誘起される。
【００５８】
釣合いアーム６６、１０４は、モニタ４２、４４及びカメラ１０８で示されるような負荷を支持する枢動アームである。釣合いアーム６６、１０４は、一般の釣合いアームのように、ピボット点と反対側にあるアーム端にもたらされる負荷に対する釣合い重りとして作用するスプリング機構を含む。釣合いアームで経験する１つの問題は、負荷が所望の高さに位置するように釣合いアームが枢動した後に、アームが負荷から開放されると、負荷の重量に起因してアームが下方に少し枢動することである。この不必要な動きは、一般的に、不適当な張力が与えられたスプリング機構の結果もたらされる。釣合いアーム６６、１０４はこの不必要な動きを減少するために設計されている。以降、釣合いアーム６６について述べるが、釣合いアーム１０４も同様の構成を有することが理解される。
【００５９】
釣合いアーム６６は、第１プラスチックハウジング半体（half）２１０、第２プラスチックハウジング半体２１２、及びアームアッセンブリ２１４を含む。第１ハウジング半体２１０は、第２ハウジング半体と接合して、アームアッセンブリ２１４を封入し、容易に清掃可能な外表面を提供して、そして微粒状物及び流体がアームアッセンブリ２１４の機構に干渉するのを防ぐ。釣合いアーム６６の構造要素を、鋳造アルミニウムの一体封入体を含む他の適切な封入体の中に収納することは、本開示の範囲内である。
【００６０】
アームアッセンブリ２１４は、負荷ブラケット２１６、直立ブラケット２１８、第１ガスシリンダー２２０、第２ガスシリンダー２２２、上開きＣ型リンク（bottom box C-shaped link）２２４、下開きＣ型リンク（top box C-shaped link）２２６、カウンタアーム２２８、カウンタアームブラケット２３０、滑りピン２３２、カウンタアームブラケット調節ネジ２３４、及び複数のピボットピン２３６、２３８、２４０、２４２、２４４を含む。リンク２２４及びリンク２２６は、直立ブラケット２１６及び負荷ブラケット２１８に対し枢動可能に取り付けられ、当該直立ブラケット２１６及び当該負荷ブラケット２１８の間で互いに平行に延在している。カウンタアーム２２８は、負荷ブラケット２１８に摺動可能に取り付けられたカウンタアームブラケット２３０に対して、第１端部２４６にて、枢動可能に取り付けられている。カウンタアーム２２８は第２端部２４８にて、ガスシリンダー２２０、２２２の第１端部２５０に対して、枢動可能に取り付けられており、リンク２２４に摺動可能に連結されている。ガスシリンダー２２２、２２０の第２端部は、ピボットピン２４２によって、直立ブラケット２１６に対して、枢動可能に取り付けられている。
【００６１】
図示された態様において、底部リンク２２４は、底部壁２５８から垂直に延出した２つの側壁２５４、２５６を含む。底部リンク２２４は、いくつかの代替様式のいずれかで構成されてもよく、当該代替様式は、例えば、側壁２５４、２５６に対応する分離した側部リンクを有する様式、又は底部壁２５８に平行な側壁２５４及び側壁２５６の間に延在する頭部壁を含む中空の長方形の管から構成される様式を含む。底部リンク２２４は、幅２７８を有する。取付耳片２６２は、側壁２５４、２５６に対して、底部リンク２２４の第１端部２６０にて溶接されているか又は取り付けられている。取付耳片２６４はまた、側壁２５４、２５６に対して、底部リンク２２４の第２端部２６１にて溶接されているか又は他の方法で取り付けられている。第１端部２６０及び取付耳片２６２は底部開放部２６８を画定し、第２端部及び取付耳片２６４が底部開放部２７０を画定する。底部リンク２２４の側壁２５４、２５６は滑り溝２７２を含むように形成されており、例えば図１４及び図１５に示されるように、当該滑り溝２７２の中に滑りピン２３２は延在して、底部リンク２２４の中央部に対して、カウンタアーム２２８を連結する。
【００６２】
取付耳片２６２は、取付孔２７４を含むように形成されており、当該取付孔２７４によって、ピボットピン２３８は収容されて、直立ブラケット２１８に対して、底部リンク２２４を枢動可能に取り付けている。取付耳片２６４は、取付孔２７６を含むように形成されており、当該取付孔２７６によって、ピボットピン２４２は収容されて、負荷ブラケット２１６に対して、底部リンク２２４を枢動可能に取り付けている。底部リンク２２４が、当該底部リンク２２４に溶接されているか又は接合されている、分離した取付耳片２６２、２６４を有するとして記載してきたが、取付耳片２６２、２６４が底部リンク２２４と一体成形されることは本発明の教示の範囲内である。
【００６３】
頭部リンク２２６は、側壁２８０、２８２及び頭部壁２８４を含む。側壁２８０、２８２は頭部壁２８４から上方に延出している。頭部リンク２２６は、いくつかの代替様式のいずれかで構成されてもよく、当該代替様式は例えば、図１４の想像線で示される、１つ又は２つ以上の分離したＬ型リンクを有する様式を含む。頭部リンク２２６は、底部リンク２２４の幅２７８よりも広い幅３０４を有し、当該幅によって、底部リンク２２４及び頭部リンク２２６の組み立てが容易になり、側壁２８０、２８２が側壁２５４、２５６の外側に沿って下方に延出し、封入体を形成している。第１端部２８６にて、オフセット取付耳片２８８は、側壁２８０、２８２に対して溶接されるか又は他の方法で接合されている。同様に、第２端部２９２にて、相似形のオフセット取付耳片２９０が、頭部リンク２２６の側壁２８０、２８２に対して溶接されるか又は他の方法で接合されている。オフセット取付耳片２８８及び頭部壁２８４の第１端部２８６は、第１端部２８６の頭部開放部２９４を画定している。第２端部においては、オフセット取付耳片２９０及び頭部壁２８４の第２端部２９２が、頭部開放部２９６を画定している。側部壁２８０、２８２は、長手方向延在くぼみ２９８によって形成されており、当該くぼみ２９８は、底部リンク２２４及び頭部リンク２２６が互いに隣接して配置された時に、長手方向滑り溝２７２内の溝ピン２３２の運動を可能にするように配置されている。
【００６４】
オフセット取付耳片２８８は、据付孔３００を含むように形成されており、当該据付孔３００の中をピボットピン２３６が通って、直立ブラケット２１８に対して、頭部リンク２２６の第１端部２８６を枢動可能に連結させている。同様に、オフセット取付耳片２９０は、取付孔３０２を含むように形成されており、当該取付孔３０２の中をピボットピン２４０が通って、負荷ブラケット２１６に対して、頭部リンク２２６の第２端部２９２をピボット回転可能に連結させている。頭部リンク２２６及びオフセット取付耳片２８８、２９０は、溶接されるか又は他の方法で接合されている分離した部材として記述されているが、頭部リンク２２６及びオフセット取付耳片２８８、２９０を一体部材として成形することは本発明の教示の範囲内にある。
【００６５】
底部リンク２２４及び頭部リンク２２６の第１端部２６０、２８６における、それぞれの底部開放部２６８及び頭部開放部２９４は、直立ブラケット２１８回りのアームアッセンブリ２１４の枢動を容易にする。底部リンク２２４及び頭部リンク２２６の第２端部２６６、２９２における、それぞれ底部開放部２７０及び頭部開放部２９６は、負荷ブラケット２１６回りのアームアッセンブリ２１４の枢動を容易にする。
【００６６】
直立ブラケット２１８は、主フレーム３０６及び取付シャフト３４６を含む。釣合い調節ブラケット３０８は、主フレーム３０６に収容される。主フレーム３０６は、２つの上方延出イヤ３１０、３１２、２つの下方延出イヤ３１４、３１６、及びクロス部材３１８を含む。クロス部材３１８は、上部耳片３１０及び上部耳片３１２の間、並びに下方延出耳片３１４及び下方延出耳片３１６の間にそれぞれ延在し、それぞれ連結させている。クロス部材３１８は、主フレーム３０６の裏面から、主フレーム３０６の正面方向に、ただ部分的に延出し、リンク２２４、２２６、及びカウンタアーム２２８の枢動動作に対する干渉を回避している。上方延出耳片３１０、３１２は、第１取付孔３２２を含むように形成されており、当該第１据付孔３２２の中をピボットピン２３６が通って、直立ブラケット２１８に対して、底部リンク２２６を、連結させている。耳片３１０、３１２はまた、第２取付孔３２４を含むように形成されており、当該第２据付孔３２４の中をピボットピン２３８が通って、直立ブラケット２１８に対して底部リンク２２４を枢動可能に連結する。釣合いアーム６６をアームアッセンブリ４８の他の部品に連結させるために、取付シャフト３４６は、主フレーム３０６の裏に溶接されるか又は他の方法で接合されている。下方延出耳片３１４、３１６は、調節溝３２６を含むように形成されており、当該調節溝３２６を通ってピボットピン２４４が延在し、直立ブラケット２１８に対してカウンタアーム２２８が連結されている。
【００６７】
釣合い調節ブラケット２３０は、頭部壁３２８、及び離間した耳片３３２、３３４を含む。頭部壁３２８は、調節孔３３０を含むように形成されている。離間した耳片３３２、３３４は、頭部壁３２８の相対する側から下方に延出している。頭部壁３２８及び耳片３３２、３３４は、カウンタアーム２２８の第１端部を収容するように設計されている。釣合い調節ブラケット２３０は、主フレーム３０６の耳片３１４、３１６の間に収容されている。耳片３３２、３３４は、取付孔３３８を含むように形成されており、当該据付孔３３８の中をピボットピン２４４が通って、釣合い調節ブラケット２３０に対して、カウンタアーム２２８を枢動可能に取り付けて、主フレーム３０６に対して、釣合い調節ブラケット２３０及びカウンタアーム２２８を摺動可能に取り付ける。
【００６８】
クロス部材３１８は、ネジ穴３４０を含むように形成されており、当該ネジ穴３４０に、ブラケット調節ネジ２３４のネジが収容されている。釣合いブラケット孔調節ネジ２３４のシャフトは、調節孔３３０を通り、釣合いブラケット調節ネジ２３４を締めることによって、釣合い調節ブラケット２３０が矢印３４４の方向に移動する。釣合いブラケット調節ネジ２３４が弛められた時、モニタ及びアームアッセンブリ２１４の重量がカウンタアーム２２８を介して転送され、釣合い調節ブラケット２３０を下方へ促す。この動きにより、ユーザは、ガスシリンダー２２０、２２２により作用される張力を最適な水準に調節し、モニタ又はカメラを垂直方向に配置した後の不必要な動きを最小限とすることが可能となる。
【００６９】
カウンタアーム２２８の第２端部２５８はヨーク３５２を含むように形成されている。ヨーク３５２の耳片３５４は、取付孔３５６を含むように形成されており、当該取付孔３５６の中を通って、滑りピン２３２が、底部リンク２２４に対してカウンタアーム２２８を摺動可能に連結させて、第１及び第２ガスシリンダー２２０、２２２の第１端部２５０に対してカウンタアーム２２８を摺動可能に取り付けている。
【００７０】
負荷ブラケット２１６は、取付シャフト３５８及びフレーム３６０を含む。フレーム３６０は、耳片３６２、３６４、及びクロス部材３６６を含むように形成されている。取付シャフト３５８は、フレーム３６０及び耳片３６２、３６４に溶接されるか又は他の方法で接合されている。耳片３６２、３６４は、取付孔３６８及び取付孔３７０を含むように形成されており、当該取付孔３６８の中を通ってピボットピン２４２が、負荷ブラケット２１６に対して底部リンク２２４の第２端部を連結させており、当該取付穴３７０の中を通ってピボットピン２４０が、負荷ブラケット２１６に対して頭部リンク２２６の第２端部を枢動可能に取り付けている。ガスシリンダー２２０、２２２の第２端部２５２は、ピボットピン２４２によって、負荷ブラケット２１６に対して連結されている。プラスチックスペーサ３７２は、耳片３６４とガススプリング２２４の第２端部２５２との間、ガススプリング２２２の第２端部２５２とガススプリング２２０の第２端部２５２との間、及びガススプリング２２０の第２端部２５２と耳片３６４との間のピボットピン２４２の上に配置され、ガススプリング２２０、２２２を整列した状態に維持している。
【００７１】
釣合いアーム６６は、滑りピン２３２が溝２７２の第２端部３７４に近接している、低部位置（図１５の想像線で示す）と、滑りピン２３２が溝２７２の第１端部３７６に近接している上部位置（図１５の実線で示す）との間を移動し得る。ガスシリンダー２２０、２２２は、取付耳片２６２、２８８と、負荷ブラケット２１８と、取付耳片２６４、２９０と、直立ブラケット２１６との間の摩擦力とともに協働して、釣合いアーム６６が上記低部限界及び上記上部限界の間のいかなる位置についても、停止させられて保持されることが可能である。
【００７２】
代替となるか又はさらに加え得る、不図示の装置であって、釣合いアーム６６の不必要な動きを排除し易くする装置は、主ハブ４７及び頭部ピボット接合部１２２におけるブレーキ機構と構成及び動作の上で類似したブレーキ機構である。ブレーキ機構は、底部リンク２２４及びピボットピン２３８、２４２のいずれか又は両方に連結され得る。ブレーキ機構は、ピボットピン２３８及び／又はピボットピン２４２が中を通っている金属円筒状スリーブに収容されているＲｕｌｏｎ（商標）ブッシングの形状を有するブレーキパッドと、底部リンク２２４のいずれかの側壁２５４、２５６から内側に延出しているフランジと、調節ネジ３８４とを含む。内側延出フランジは、調節ネジのシャフトが中を通る孔を含むように形成されており、金属円筒状スリーブは調節ネジのシャフトのねじ山を収容する孔を含むように形成されている。調節ネジが締められたり弛められたりすると、ブレーキパッドはピボットピン２４２、２３８に対して、交互に摩擦力を及ぼす。この摩擦力は上記の不必要な動きを排除するように調節し得る。
【００７３】
図４は、固定した高さのモニタアッセンブリ１８０を例示している。図４の同一参照番号で示されている要素は、図１ないし図３の対応する要素を特定するために使用され、図１ないし図３の対応する要素と同じ又は類似の動作をする。底部垂直アームセクション６２及び釣合いアーム６６は、オフセット又はＳ字型セクション１８２と交換されており、当該セクションは両方向矢印１８６で示されるように、アームセクション６０に対して、軸６４回りに回転可能に連結されている上部セクション１８４を含んでいる。中央、水平アームセクション１８８は、上部アームセクション１８４及び下部アームセクション１９０の間に延在している。取付アッセンブリ１９２は、モニタ４２に対してアーム部１８２を連結させる。ハンドル１９４は、モニタ支持部１９６に連結されている。両方向矢印２０２で示されるように、シャフト１９８は、アームセクション１９０に対して、軸２００の周りに回転可能に連結されている。アーム１９８もまた、両方向矢印２０６で示されるように、軸２０４の回りに枢動可能となるように、支持部１９６に連結されている。
【００７４】
多くの健康管理施設が複数のＯＲルームを有しており、このようなルームでは、健康管理スタッフは、撮影される手術を行うことを所望し、あるいはこのようなルームでは、ビデオ画像は手術手順に役立つ可能性がある。全てのＯＲルームが同時に使用される可能性は低いが、たとえ全てのＯＲルームが同時に使用中であるとしても、同時に実施されている手術の全てが、撮影を必要とすることはなく、又は外科医に画像を提供するモニタ必要とされたりするわけではない。時々、２台のカメラ及び１台のモニタ、又はカメラなしの３台のモニタを要する手術手順が実施される場合がある。従って、本発明のもう一つの態様によれば、手術シアターシステム１０は、カメラ１０８及び／又はモニタ４２を支持する取り外し可能な構造を有する多目的アーム６４８、又はカメラアーム７９０又はモニタアーム７４８を支持する構造を有する多目的レセプタクル７４５のいずれかを含む。
【００７５】
例えば図１６及び図１７に示されるように、手術シアターシステム１０の態様は、カメラ１０８又はモニタ４２、４４をアッセンブリに加えたり、又はアッセンブリから取り外したりすることによって、当該手術シアターシステム１０の再構成を容易にするように設けられている。これら態様のうちの１つにおいて、多目的アーム６４８は、モニタマウント６４９及びカメラマウント６４７のいずれかを支持するような構造を有するように設けられる。第２の態様においては、多目的レセプタクル７４５は、モニタアーム７４８及びカメラアーム７９０のいずれかを支持する構造を有するように設けられている。多目的アーム６４８及び多目的レセプタクル７４５の各々は、モニタマウント６４９、モニタアーム７４８、カメラマウント６４７、又はカメラアーム７９０のいずれかを、多目的アーム６４８又は多目的レセプタクル７４５に対して機械的に連結させるための機械連結部を含む。多目的アーム６４８及び多目的レセプタクル７４５の各々は、１つ又は２つ以上の標準的なビデオカップリングを含み、当該ビデオカップリングはカメラ１０８及び／又はモニタ４２、４４に連結されるビデオ配線に接続するための機械連結部に隣接している。
【００７６】
かくして、健康管理施設が、本発明による手術シアターシステムを設備する時に、当該手術シアターシステムを再構成して、装置が多目的アーム６４８又は多目的レセプタクル７４５を有する分だけ多くのモニタ４２、４４及びカメラ１０８、又はモニタ４２、４４とカメラ１０８との組み合わせを設けることが可能である。例えば手術用の照明ヘッドマウント及び照明アームにそれぞれ対応する他の装置のマウント及びアームを支持するような構造を有するような多目的アーム６４８及び多目的レセプタクル７４５は本開示の教示の範囲内にある。
【００７７】
図１６及び図１７は、手術シアターシステム１０のような、２つの代替の態様を例示している。しかしながら、単一又は複数の多目的アーム又は多目的レセプタクルを提供する、もしくは異なる位置で取り外せる多目的アーム又は多目的レセプタクルを提供する、さらなる不図示の態様は、現時点で理解される限り、本発明の範囲内にある。複数の同様の構造を有する手術シアターシステム１０を健康管理施設に設けることは本発明の範囲内であり、当該複数のシステムの間で、モニタ４２、４４及び／又はカメラ１０８を交換することが可能である。
【００７８】
図１６は、中央ハブ１２に連結された１対の手術用照明ヘッド１８、２０及びハブ１２上でピボット接合部５４に連結された１対の多目的アーム６４８を有する手術用照明装置の第１形態を例示している。手術用照明支持アーム２８は、水平延出セクション３０及び垂直延出セクション３２を含む。垂直延出アームセクション３２は、上部セクション３４及び下部セクション３６を含み、当該垂直延出セクション３２は、軸３８（図１に示す）の回りに回転可能である。釣合いアーム４０は、手術用照明１８、２０を支持するために、垂直アームセクション３２に対して枢動可能に連結されている。
【００７９】
モニタ４２、４４及び／又はカメラは、多目的アームアッセンブリ６４８によって、多目的ハブ６４６に連結されている。多目的ハブ６４６は、連結ハブ４６に類似しており、同一又は類似した参照番号が同一又は類似した部品を特定するために使用される。上記された連結ハブの記述は、一般に、多目的ハブ６４６に適用できることを理解すべきである。図１８の断面図に示されている多目的ハブ６４６が、多目的アームアッセンブリ６４８及び多目的レセプタクル７４５に対してのみ使用されるとして例示されているが、多目的ハブ６４６は、いかなる例示された手術シアターシステムに対しても使用できるようになっている。同様に、連結ハブ４６は、いかなる例示された手術シアターシステムの態様に対しても使用できるようになっている。
【００８０】
多目的ハブ６４６は、シャフトの下端部に接合する構成の、スリップリングアッセンブリ６４５を含む。ケーブル６５３はシャフト４３０内部に延在し、スリップリングアッセンブリ６４５の第１端部に電気的に連結されている。図示されているように、電力を伝送し、接地し、ビデオ信号を二つの別々のビデオ装置との間で送受信する２８本の電線を、ケーブル６５３が含んでいる。２本のケーブル６０７が、スリップリングアッセンブリ６４０の第２端部に電気的に連結されている。電力を伝送し、接地し、ビデオ信号を一つビデオ装置との間で送受信する１４本の電線を、ケーブル６０７の各々が含んでいる。電力を伝送し、接地し、ビデオ信号をケーブル６５３及びケーブル６０７の電線の間で伝送する、２８組のスリップリングを、スリップリングアッセンブリ６４５は含んでいる。図示されているように、スリップリングアッセンブリ６４５は、ＡｉｒＦｌｉｔｅ社から、部品番号＃１００１６４−００１にて、商品として入手可能である。
【００８１】
多目的ハブ６４６は、主ハブセクション４７に、鋳造された又は機械加工で成形された、径方向に対向して位置し、長手方向に延出する一対の孔６０３を含む。長手方向孔６０３の各々は、各径方向延出孔４０２と交差し、ケーブル６０３に通路を与えており、当該ケーブル６０３は、スリップリングアッセンブリ６４５の第２端部から、底部ピボット接合部５４に向けて、頭部ピボット接合部１１２のアーム連結セクション５０２の電線ボア５４２の末端部から出るように延出している。ケーブル６０７の各々は、ビデオ装置に連結されたアームケーブルへ接続されるような構成の電気連結部６４３で終端されている。
【００８２】
多目的アーム６４８の各々は、互いに同一であり、モニタ支持アームアッセンブリ４８と極めて類似している。かくして、後述に記載される以外には、上述のモニタ支持アームアッセンブリ４８の記載は、多目的アーム６４８について正確な記述を含むために、ここで繰返し記述しない。モニタ支持アームアッセンブリ４８の対応する部品と類似している、多目的アーム６４８の部品は、類似した参照番号によって特定される。
【００８３】
図示されているように、多目的アームアッセンブリ６４８は、水平アームセクション６５０及び垂直アームセクション６５２を有する屈曲アーム又は第１部位を含んでいる。水平アームセクション６５０は、連結ハブ６４６の主ハブセクション６５０から延出する底部ピボット接合部５４に対して連結されている。従って、水平アームセクション６５０は、中央ハブ１２のピボット軸２６（図１に示す）から離れて位置するピボット軸５６、５８（図に示す）の回りにおいて枢動可能となっている。
【００８４】
多目的アームアッセンブリ６４８の垂直アームセクション６５２は、図示されるように、第１及び第２セクション６６０、６６２を含んでいる。第２垂直セクション又は延長アーム６６２は、第１垂直セクション６６０に対して、軸６４（図１に示す）の回りに回転可能である。釣合いアーム６６６は、釣合いアーム６６６の近接端部に位置するピボット連結部６６８によって、第２垂直セクション６６２に対して枢動可能に連結されている。第２ピボット連結部６７２は、釣合いアーム６６６の末端部に位置している。
【００８５】
多目的アーム６４８は、当該多目的アーム６４８の釣合いアームセクション６６６の末端部において、ピボット連結部６７２と連結されている連結部６５１を含む。モニタ４２は、モニタマウント６４９を介して第１多目的アーム６４８に取り付けられて示されている。カメラマウント６４７に連結されたカメラ及びモニタマウント６４９に連結された第２モニタ４４は、第２多目的アーム６４８から切り離されて示されている。カメラマウント６４７及び両モニタマウント６４９の各々は、公知のタイプの機械的迅速切離連結部６５５の第１半体を備え、当該第１半体は、多目的アーム６４８の釣合いアームセクション６６６の末端部のピボット連結部６７２に取り付けられた機械的クイック取外し連結部６５１の第２半体と連結する構成をしている。
【００８６】
モニタマウント６４９は、ハブ６７４に連結された水平アーム６７０を含む。ハブ６７４は、連結部６５３の第１半体に連結されている。垂直アーム６７６は、水平アームセクション６７０に連結されている。モニタ取付アーム６７８は、垂直アーム６７６のハブ６８２に回転可能に連結された第１端部を有する。ハンドル８４は、モニタ取付アーム６７８の第１端部に連結されている。図示されているように、二重トグルスイッチ６０６が、ハンドル８４に取り付けられている。取付アーム６７８の第２端部が、モニタ４２、４４に取り付けられたモニタ支持板（不図示）に連結されている。上記のモニタ取付アームアッセンブリ４８の運動に関する記載は、モニタマウント６４９が連結された時の、多目的アーム６４８の動きについて正確な記述を含むために、ここで繰返し記述しない。ケーブル（不図示）は、モニタマウント６４９の中を通って、モニタ４２、４４に、電力及びビデオ信号をもたらす。これらのケーブルは、多目的アーム６４８の機械的連結部６５１に隣接した連結部（不図示）に対してモニタマウント６４９のケーブルを連結させるための機械的連結部６５３に隣接した（不図示の）電気的連結部によって終端されている。ビデオ装置の連結を容易にする電気的連結部は、当該分野において周知であるため記述しない。
【００８７】
カメラマウント６４７は、ハブ７１４に連結されるクイック取外し連結部６５５の第１半体を含んでいる。カメラマウント６４７は、ハブ７１４によって連結部６５３に回転可能に取り付けられたカメラ取付アーム７１０を含む。パン／チルトの機構のハウジング７１１は、取付アーム７１０及びカメラ１０８に連結されている。モータ及び機構がハウジング７１１に収納されて、カメラ１０８の遠隔パン及び遠隔チルトを可能にする。カメラ１０８は、フォーカス調節、ズーム調節、絞り調節、及び白バランス（色温度）調節を容易にするための内部機構、モータ、及び制御機構を含む。ハンドル７１３は、カメラハブ７１１から下方に延出しており、カメラ１０８の電源をオン／オフすべく当該カメラ１０８と電気的に連結されているオン／オフスイッチ７１５を含んでいる。一つの好ましい態様においては、ハンドル７１３は縦方向軸７１７を含む。ハンドル７１３は、縦方向軸７１７の回りに枢動するように、カメラハブ７１１に取り付けられている。縦方向軸７１７の回りにハンドル７１３をピボット回転させて、カメラ１０８のズーム機構に連結されたアクチュエータを作動させる。好ましくは、ハンドル７１３はまた、カメラ１０８のフォーカスを調節するボタンのようなアクチュエータ（不図示）を含む。無菌であって、外科医又は手術室の他の職員が、手術中にカメラの電源をオン／オフできるようなハンドル７１３は本発明の教示の範囲内である。適切であれば、いかなるカメラ１０８の使用も可能であることが分かる。
【００８８】
ケーブル（不図示）は、カメラマウント６４７の中を通って、カメラ１０８に電力、パン信号、ズーム信号、チルト信号、フォーカス信号、白バランス（色温度）信号、及び絞り信号を供給し、カメラ１０８からはビデオ信号を受ける。これらのケーブルは、多目的アーム６４８の機械的連結部６５１に隣接する連結部（不図示）に対して、カメラマウント６４７のカメラを連結させる機械的連結部６５３に隣接する電気的連結部（不図示）によって終端されている。
【００８９】
多目的アーム６４８は、３２芯を含むケーブル（不図示）の通路を可能にする径方向孔を備えている。カメラマウント６４７が多目的アーム６４８に接合されている時、これら３２本の電線のうちの２０本が、電力、パン信号、ズーム信号、チルト信号、フォーカス信号、白バランス（色温度）信号、及び絞り信号をカメラ１０８に供給し、カメラ１０８からビデオ信号を受ける。多目的アームに接合された全てのカメラ１０８が、パン、ズーム、チルト、白バランス（色温度）、及び絞り調節の遠隔操作を容易にするマウント及び機構を有しているわけではないことが理解される。モニタ４２、４４が多目的アーム６４８に接合された時、残りの１２本の電線が、当該モニタ４２、４４に電力及びビデオ信号を供給する。
【００９０】
カメラマウント６４７又はモニタマウント６４９の取り外し、及びもう１つのカメラマウント６４７又はモニタマウント６４９との交換の前の時点で釣合いアーム６６６をロックするために、多目的アーム６４８は、当該釣合いアームセクション６６６に標準的なブレーキ機構を備え得ることが理解される。あるいは、釣合いアーム６６６が図１６に示されるような最上位に持ち上げられた位置にない限り、カメラマウント６４７又はモニタマウント６４９の取り外しを禁止する機構をクイック取外し連結部６５１が備えていてもよい。マウント６４７、６４９の取り付け及び取り外しの他の機構及び方法で、カメラマウント６４７又はモニタマウント６４９の取り外し時に、最上位に持ち上げられた位置に釣合いアーム６６６が迅速に移動するのを禁止する機構又は方法は、現時点で理解される限り、本発明の範囲内にある。
【００９１】
モニタマウント６４９及びカメラマウント６４７はバラストを含むことができ、カメラマウント６４７及びモニタマウント６４９の重量が、釣合いアーム６６６を較正されるような選択された重量に調節され得ることが理解される。異なる重量の負荷と連結された時に適切に動作するために、釣合いアーム６６６を調節する較正機構を当該釣合いアーム６６６に与えることは、現時点で理解される限り、本発明の教示の範囲内である。
【００９２】
図１７は、手術シアターシステム１０の第２の形態を例示しており、当該第２形態のシステムは、中央ハブ１２に連結された一対の手術用の照明ヘッド１８、２０と、一端部はモニタアーム７４８又はカメラアーム７９０に連結され、他端部はハブ１２のピボット接合部５４に連結された構成の（図１７においては１つのみが図示されている）一対の多目的レセプタクル７４５とを有する。手術用照明支持アーム２８は、水平延出セクション３０及び垂直延出セクション３２を含む。垂直延出アームセクション３２は、上部セクション３４及び下部セクション３６を含み、垂直セクション３２は、軸３８（図１に示す）の回りに回転可能である。釣合いアーム４０は、手術用照明１８、２０を支持するために、垂直アームセクション３２に対して、枢動可能に連結されている。
【００９３】
モニタ４２及び／又はカメラ１０８は、それぞれ専用モニタアーム７４８又は専用カメラアーム７９０により、多目的ハブ６４６に連結されており、当該アームは、多目的レセプタクル７４５に連結されている。各々の多目的レセプタクル７４５は、他のレセプタクルと略同一である。多目的レセプタクル７４５は、その末端部にて連結部７５１を含み、該レセプタクルの近接端部にてピボット接合部５４の回りに枢動すべく連結する。
【００９４】
モニタアーム７４８及びカメラアーム７９０に連結されたカメラ１０８を介して第１多目的レセプタクル７４５に取り付けられて示されるモニタ４２は、第２多目的レセプタクル７４５から取り外されて示されている。第２モニタアーム７４８は、第２多目的レセプタクル７４５に連結されれば、２つのモニタを備えた手術シアターシステムを提供することが可能であることが理解される。同様に、第２カメラアームは、第１多目的レセプタクルと連結されれば、２つのカメラを備えた手術シアターシステムを提供することが可能である。カメラアーム７９０及びモニタアーム７４８の各々は、機械的連結部７５３の第１半体を備え、当該機械的連結部７５３は、多目的レセプタクル７４５に取り付けられた機械的連結部７５１の第２半体と連結する構成である。図示された態様においては、モニタアーム６４８及びカメラアーム７９０の近接端部は、頭部ピボット接合部１２２のアーム連結セクション５０２の上を滑り動き、機械的連結をもたらすために当該アーム連結セクション５０２にネジ締めされる。頭部ピボット接合部１２２のアーム連結セクション５０２に標準的な機械的迅速分離式連結部の第１半体を与え、モニタアーム７４８及びカメラアーム７９０の近接端部に標準的な機械的クイック分離式連結部の第２半体を与えることが開示の教示の範囲内であること知理解される。
【００９５】
モニタアーム７４８は、モニタ支持アームアッセンブリ４８に極めて類似している。かくして、後述の記載以外は、上記のモニタ支持アームアッセンブリ４８は、モニタアーム７４８の正確な記述を含むために、ここでは繰返し記述しない。モニタ支持アームアッセンブリ４８の対応する部品と類似している、モニタアーム７４８の部品は、類似の参照番号にて特定される。
【００９６】
図１７、図１９、及び図２０を参照すると、モニタアーム７４８が例示されていることがわかる。図示されているように、モニタアーム７４８は、水平アームセクション７５０及び垂直アームセクション７５２を有する、屈曲アーム又は第１部位を含む。水平アームセクション７５０は、その近接端部にて、機械的連結部の第１半体を含み、当該機械的連結部は、多目的レセプタクル７４５の末端部の機械的連結部の第２半体と連結する構成である。上記したように、多目的レセプタクル７４５は、連結ハブ４６の主ハブセクション４７から延出した底部ピボット接合部５４に、その近接端部にて連結されている。従って、水平アームセクション７５０は、中央ハブ１２のピボット軸２６（図１に示す）から離間しているピボット軸５６、５８（図１に示す）の回りに枢動可能となっている。
【００９７】
モニタアーム７４８の垂直アームセクション７５２は、図示されているように、第１セクション７６０及び第２セクション７６２を含む。第２垂直セクション又は延出アーム７６２は、第１垂直セクション７６０に対して、軸６４の回りに回転可能となっている。釣合いアーム７６６は、釣合いアーム７６６の近接端部に位置するピボット連結部７６８によって、第２垂直セクション７６２に対して、枢動可能に連結されている。第２ピボット連結部７７２は、釣合いアーム７６６の末端部に位置する。
【００９８】
水平アーム７７０は、釣合いアーム７６６の第２ピボット連結部に対して、ハブ７７４によって連結されている。垂直アーム７７６は、水平アームセクション７７０に対して連結されている。モニタ取付アーム７７８は、垂直アーム７７６のハブ７８２に対して枢動可能に連結された第１端部を有する。ハンドル８４は、モニタ取付アーム７７８の第１端部に連結されている。図示するように、二重トグルスイッチ（duplicate toggle switch）がハンドル８４に取り付けられている。取付アーム７７８の第２端部は、モニタ４２に取り付けられたモニタ支持板７８６に連結されている。
【００９９】
上記のモニタ取付アームアッセンブリ４８の動きに関する記載は、モニタアーム７４８及びモニタアーム７４８が連結された時の多目的レセプタクル７４５の動きの正確な記述を含むために、ここで繰返し記述しない。ケーブルはモニタアーム７４８の中を通って、ケーブル７６１、７６３、７６５、７６７を含んで図示されているモニタ４２に電力及びビデオ信号を伝送する。図示されるように多目的レセプタクル７４５の機械的連結部７５１に隣接した、ケーブル６０７の連結部６４３と連結するために、ケーブル７６１は、機械的連結部７５３に隣接した電気的連結部７５９で終端されている。ケーブル７６１の他端は、スリップリングアッセンブリ７６９の第１端部に連結されており、当該スリップリングアッセンブリ７６９は、下部アームが上部アームに回転可能に連結された地点に隣接する垂直アーム５２の下部アーム６２に、摩擦的に取り付けられている。図示されるように、スリップリングアッセンブリ７６９、７７１は、Ｖｉｒｇｉｎｉａ州、ＢｌａｃｋｓｂｕｒｇのＬｉｔｔｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．社から、部品番号ＡＣ６３１９として、入手可能である。このようなスリップリングアッセンブリは、２つの電力及び１２個の信号が、回転部品の両端のケーブル間を伝達されることを可能とする、１４組のスリップリングを含む。
【０１００】
スリップリングアッセンブリ７６９の第２端部は、下部アーム７６２と釣合いアーム７６６の中を通るケーブル７６３の第１端部に連結されている。ケーブル７６３の第２端部は、スリップリングアッセンブリ７７１の第１端部に連結されている。スリップリングアッセンブリ７７１は、ハブ７７４が釣合いアーム７６６の第２ピボット連結部７７２に回転可能に取り付けられた地点に隣接した当該ハブ７７４の中に摩擦的に取り付けられている。スリップリングアッセンブリ７７１の第２端部は、ハブ７７４、水平アーム７７８、垂直アーム７７６、及びハブ７７２に延在するケーブル７６５の第１端部に電気的に連結されている。ケーブル７６５の他端には、スイッチ６０６を介して、ケーブル７６７の一端部に連結されている。ケーブル７６７は、モニタ取付アーム７７８の中に延在し、モニタに連結するための複数の連結部７７３にて終端されている。
【０１０１】
カメラアーム７９０はカメラ取付アームアッセンブリ９０に類似しているため、以降、類似した参照番号は類似した部品に使用される。カメラアーム７９０とカメラアーム取付アッセンブリ９０との大きな相違点は、カメラアーム７９０及びカメラ取付アームアッセンブリ９０の中を通るケーブルと、カメラ取付アームアッセンブリ９０のような分離したカメラハブ９４に取り付けられるよりはむしろ多目的レセプタクル７４５に取り付けるための連結部を、カメラアーム７９０が含むという事実とである。カメラアーム７９０はまた、機構ハウジング８１１を有し、当該機構ハウジング８１１には、遠隔操作可能な、パン／チルトモータ及び機構が収納されている。
【０１０２】
カメラアーム７９０は、中央ハブ１２のハブ６４６のピボット接合部５４に取り付けられた多目的レセプタクル７４５の機械的連結部７５１の第２半体と対になる構成の機械的結合部７５３の第１半体を含む近接端部を有する水平アームセクション７９２を含む。垂直アームセクション７９６は、水平アームセクション７９２の末端部に連結されている。垂直セクション７９６は、第１、上部セクション７９８及び第２、下部アームセクション８００を含み、当該下部アームセクション８００は、当該アームセクション７９８に対して、軸１０２（図１に示す）の回りに回転可能に連結されている。釣合いアーム８０４は、ピボット連結部（不図示）によって、下部垂直セクション８００に連結されている。シャフト８１２は、釣合いアーム８０４に対して、ピボット連結部８１６により枢動可能に連結されている。
【０１０３】
カメラ取付アーム８１０は、ハブ８１４によって、シャフト８１２上に回転可能に取り付けられている。パン／チルト機構ハウジング８１１は、取付アーム８１０及びカメラ１０８に連結されている。カメラ１０８の遠隔パン及び遠隔チルトを可能にするモータ及び機構が、ハウジング８１１に収納されている。カメラ１０８は、フォーカス調節、ズーム調節、絞り調節、及び白バランス（色温度）調節を容易にする内部機構、モータ、及び制御装置を含む。ハンドル８１３は、カメラハウジング８１１から下方に延出しており、カメラ１０８の電源をオン／オフすべく当該カメラ１０８と電気的に連結されているオン／オフスイッチ８１５を含んでいる。ハンドル８１３は、縦方向軸８１７回りに枢動するように、カメラハブ８１１に取り付けられている。縦方向軸８１７の回りにハンドル８１３を枢動させて、カメラ１０８のズーム機構に連結されたアクチュエータ（不図示）を作動させる。好ましくは、ハンドル８１３はまた、カメラ１０８のフォーカスを調節するボタン等のアクチュエータ（不図示）を含む。無菌であって、外科医又は手術室の他の職員が、手術中にカメラの電源をオン／オフできるようなハンドル８１３であることは本発明の教示の範囲内である。適切であれば、いかなるカメラ１０８の使用も可能であることが理解される。
【０１０４】
ケーブル（不図示）は、カメラアーム７９０を通って、カメラ１０８に電力、パン信号、ズーム信号、チルト信号、フォーカス信号、白バランス（色温度）信号、及び絞り信号を供給し、カメラ１０８からはビデオ信号を受ける。これらのケーブルは、多目的レセプタクル７４５の機械的連結部７５１に隣接した（不図示の）連結部に対して、カメラアーム７９０のケーブルを連結する機械的連結部７５３に隣接する電気的連結部（不図示）によって終端されている。モニタアーム７４８に関して記載されたタイプのスリップリングは、カメラアーム７９０の部品が互いに回転し合うことを容易にする。
【０１０５】
多目的レセプタクル７４５は、カメラアーム内のケーブルと連結するために、ケーブルを通すことができる径方向孔を備える。カメラ１０８及びカメラマウント８１１が遠隔制御される可能性がある場合、このようなケーブルは１４本の電線（不図示）を含む。カメラアーム７９０が、多目的レセプタクル７４５に接合される場合に、これらの電線は、カメラ１０８に電力、パン信号、ズーム信号、チルト信号、フォーカス信号、白バランス（色温度）信号、及び絞り信号を供給するとともに、カメラ１０８からはビデオ信号を受け、ケーブルがモニタ又はカメラに信号を伝送しているか否かを表示する表示信号を与える。カメラアームに接合された全てのカメラ１０８が、パン、ズーム、チルト、白バランス（色温度）、及び絞り調節の遠隔操作を容易にするマウント及び機構を有しているわけではないことが理解される。
【０１０６】
図２１ないし図２６を参照すると、手術シアターシステムの制御装置の２つの態様が示されていることがわかる。以降で詳細に説明するように、手術シアターシステムは、当該手術シアターシステムのハブから延出しているアームに取り付けられたビデオモニタを備えている。モニタは、複数のビデオ装置に連結された複数のビデオ入力部から受信された画像を表示するようになっている。制御装置は、複数のビデオ入力部、及びモニタに表示される画像を制御するように当該モニタの間に連結されている。手術シアターシステムハブには取り付けられていないが、当該ハブに連結されているスイッチと、モニタによって表示される画像を供給するビデオ入力部を選択するようにモニタアーム又はモニタに取り付けられているスイッチとを、制御装置が有してもよい。
【０１０７】
制御装置は、複数のビデオ装置５９２からの画像を選択的に表示することを容易にする。各々の態様は、入力制御パネル６０８、６３８及び出力パネル６１０を有する選択制御パネル５８５、６３６を含む。入力制御パネル６０８、６３８の各々は、ビデオ送信を提供する複数のビデオ装置５９２に結合される構成の複数の連結部５８６、５８８、５９０と、どの連結部５８６，５８８，５９０が動作中かを選択する選択ボタン５９４、６４０、６４２と、動作中の連結部を表示する表示照明５９６、５９８、６００とを含む。出力パネル６１０の各々は、（不図示の）手術シアターシステムから遠方に配設されるモニタ又はビデオ表示装置に連結される構成の複数の連結部６１６、６１８、６２０を含む。各々の態様は、手術シアターシステム１０に取り付けられたカメラ１０８からのビデオ送信、もしくは手術シアターシステムのモニタ４２、４４、遠隔モニタ、又は出力パネル６１０に連結されたビデオ表示にて表示する遠隔ビデオ装置を含む。
【０１０８】
例えば、図２１ないし図２４に示される好ましい態様においては、遠隔取付選択制御パネル５８５は、多重チャネル入力パネル６０８、出力パネル６１０、及びモニタ入力選択パネル５９５を含む。多重チャネル入力パネル６０８は、手術シアターシステムのハブに連結された１つ又は２つのモニタ４２、４４に連結されている。図示された態様においては、４チャネル５８１−５８４が供給され、当該チャネルの中を通って、複数のビデオ装置５９２からのビデオ信号が伝送されている。
【０１０９】
図２１ないし図２４に例示されるように、セレクタ装置５８０は、選択制御パネル５８５、電源６２２、及びスイッチャ６３２を含む。選択制御パネル５８５は、４チャネルを有する多重チャネル入力選択パネル６０８を含み、以降、このチャネルは、第１チャネルないし第４チャネル（それぞれ、５８１，５８２，５８３，５８４）という。各々のチャネル５８１〜５８４は、３つの異なるタイプのビデオ連結部、即ち、ｙ−ｃ連結部５８６（図２４において四角で示す）、複合連結部５８８（図２４において三角で示す）、ＲＧＢ連結部５９０（図２４において円形で示す）を含み、各々のチャネル５８１〜５８４に対して、広範囲な種類のビデオ入力装置５９２を連結し易くする。各々のチャネル５８１〜５８４は、選択スイッチ５９４を含み、当該選択スイッチ５９４を使用して、ユーザは可能な連結部５８６、５８８、５９０の中から選んで、そのチャネルにビデオ送信を与える動作中の連結部を選定することを可能とする。
【０１１０】
ビデオ装置５９２がチャネル５８１〜５８４のうちの１つに対して接続される場合は、ビデオ装置５９２の連結部は、例えば図２４に示されるように、チャネル５８１〜５８４に対して、同様の構成の連結部５８６、５８８、５９０に連結される。選択スイッチ５９４をトグル切換することによって、ビデオ装置５９２が連結されている連結部５８６、５８８、５９０に対応する、動作中の連結部として、適切な連結部５８６、５８８、５９０が選択される。ＬＥＤなどの表示照明５９６，５９８，６００が各チャネル５８１〜５８４の各連結部５８６，５８８，５９０に隣接して提供される。特定の連接部５８６，５８８，５９０が動作中の連接部として選択されている場合、連接部５８６，５８８５９０に対応する表示照明５９６，５９８，６００が点灯する。
【０１１１】
各々が３つの連結部５８６，５８８，５９０を有する４つのチャネル５８１〜５８４があるため、手術シアターシステムのモニタ４２、４４上に常時表示可能なビデオ送信を有するビデオ装置５９２が、チャネル５８１−５８４当たりただ１つであっても、手術シアターシステム１０には、１２個までのビデオ装置が連結可能である。図示された態様は、チャネル当たりの３つの入力部（各々の入力部は、連結部５８６、５８８、５９０に対応する）及び４つのチャネル５８１〜５８４をシステム内に示しているが、選択システムが、より少ない又はより多くの連結部又はチャネルを備えることは、現時点で理解される限り、本開示の範囲内にある。
【０１１２】
図示した選択制御パネル５８５は、手術シアターシステム１０から遠方に配設されてもよい。選択制御パネル５８５が、ＯＲルーム内の壁、ＯＲルームの別のブーム、手術シアターシステム１０から遠方の他の場所、又は手術シアターシステム１０に取り付けられるということは、本開示の教示の範囲内である。この記載のために、選択制御パネル５８５は、手術シアターシステム１０から遠方の場所におけるＯＲルームの壁に取り付けられていると記載され得る。前記した遠隔取り付けの手術用照明は、しばしば、手術ルームの壁に取り付けられるものであり、選択制御パネル５８５が、壁取り付けの照明制御装置近傍に取り付けられることは、本発明の教示の範囲内である。
【０１１３】
モニタ入力選択パネル５９５によって、ユーザが、手術シアターシステム１０の第１即ち「Ａ」モニタ４２の上で表示されているビデオ送信を有する動作中のチャネルを、４つのチャネル５８１〜５８４から一つ選択したり、同じチャネル５８１〜５８４を選択したりすることが可能となり、又は手術シアターシステム１０の第２即ち「Ｂ」モニタ４４の上で表示されているビデオ送信を有する動作中のチャネルとして、４つのチャネル５８１〜５８４からもう１つを選択することが可能となる。図示された態様においては、モニタ入力選択パネル５９５は、「Ａ」モニタ選択サブパネル５９７及び「Ｂ」モニタ選択サブパネル５９９を含む。各々のサブパネル５９７、５９９は、選択ボタン６０４及びチャネル選択ＬＥＤ配列６０２を備えており、当該チャネル選択ＬＥＤ配列６０２は、その各々が４つのチャネル５８１〜５８４の１つと関連した、４つのＬＥＤをそれぞれ含んでいる。
【０１１４】
図示された態様において、プッシュ選択スイッチ６０４によって、サブパネル５９７、５９９と関連するモニタ用の、動作中のチャネルが、使用可能なチャネルのトグル切換によってもたらされる。チャネル選択ＬＥＤ配列６０２の適切なＬＥＤが、サブパネル５９７、５９９用の動作中のチャネルを表示するために点灯される。図示された態様においては、サブパネル５９７のＬＥＤ配列６０２の第１チャネルに関連するＬＥＤ照明に表示される「Ａ」モニタ４２に対して動作中のチャネルは、第１チャネル５８１であり、サブパネル５９９のＬＥＤ配列６０２の第３チャネルに関連するＬＥＤ照明に表示される「Ｂ」モニタ４４に対して動作中のチャネルは、第３チャネル５８３である。かくして、２個モニタ型の手術シアターシステム１０の各々のモニタ４２、４４での観察のため、類似及び異なる画像が選択される。
【０１１５】
手術シアターシステム１０の１つの態様において、例えば図２４、図１６、及び図１７に示されるように、各々のモニタ４２、４４の無菌なハンドル８４には、二重選択スイッチ６０６（duplicate selector switch）が配設されている。この二重選択スイッチ６０６によって、外科医又は手術室の他の職員が、モニタ４２、４４から離れることなく、ハンドル８４が取付られたモニタ４２、４４上に見える画像を選択することができる。二重スイッチ６０６を押すことによって、使用可能なチャネル５８１〜５８４の各々をトグル選択し、関連モニタ４２、４４の動作中のチャネルを変更し、ＬＥＤ配列６０２の動作中のチャネルに対して、関連ＬＥＤを関連サブパネル５９７、５９９上で点灯させる。
【０１１６】
例えば、図２３及び図２４に示されているように、選択制御パネル５８５はまた出力パネル６１０を含み、当該出力パネル６１０により、いかなるチャネル５８１〜５８４上の画像も、遠隔モニタ、ＶＣＲ、プリンタ、コンピュータ、又は他の装置に所望により供給することができる。「Ａ」モニタ出力サブパネル６１２及び第１入力補助出力サブパネル６１４は、出力パネル６１０に含まれる。サブパネル６１２、６１４の各々は、ｙ−ｃ連結部６１６、コンポジット連結部６１８、及びＲＧＢ連結部６２０で図示されている複数の連結部を含む。
【０１１７】
「Ａ」モニタ出力サブパネル６１２の連結部６１６、６１８、６２０は、「Ａ」モニタ４２のために選択されたビデオ信号に連結されており、当該「Ａ」モニタ４２によって、手術シアターシステム１０の「Ａ」モニタ４２上に表示されるのと同じ画像が、遠隔モニタ上に表示される。「Ａ」モニタは、通常、主モニタとして外科医に選択されて、「Ａ」モニタ出力は、別の周辺モニタ、遠隔モニタ、又は支持装置で使用される。図示された態様においては、「Ａ」モニタ出力サブパネル６１２は、伝送される信号、即ち動作中の連結部のタイプを示す連結部６１６、６１８、６２０とそれぞれ関連した、ＬＥＤのような３つの表示照明６２６、６２８、６３０を含む。もし、従属モニタが「Ａ」モニタ出力サブパネル６１２に連結されている場合、当該従属モニタは、画像が常に従属モニタに現れることを保証すべく、３つの出力連結部６１６、６１８、６２０全てに連結されていることが好ましい。
【０１１８】
図２４には、第１入力補助出力サブパネル６１４の連結部６１６、６１８、６２０が、第１チャネル５８１にある、主たる第１入力部からの直接送信であることが示されている。第１チャネル５８１のコネクタ５８６、５８８、５９０に接続されるいかなる装置も、補助出力サブパネル６１４のそれぞれの連結部６１６、６１８、６２０に直接、信号を送る。サブパネル６１４の出力部は、緊急出力部として使用される。何故ならば、これは入力パネル６０８からの直接信号であって、アームシステムを介してモニタに伝送されるものではないからである。もし、モニタ４２、４４又はアームシステムに不具合が生じた場合でも、信号は、補助出力サブパネル６１４から取り出し可能である。
【０１１９】
図２４に示されるように、第１モニタ４２、第２モニタ４４、及び選択パネル５８５を含む手術シアターシステムへの電源６２２は、天井ボックス６２４に取り付けられている。電源６２２は、１２ボルトを発生させる低電圧医療用電源である。図示されるように、電源６２２は、マサチューセッツ州 ０１７４６、ＨｏｌｌｉｓｔｏｎのＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｓｏｕｒｃｅｓ，Ｉｎｃ．社によって、ｍｏｄｅｌ＃ＰＭ２００−１３Ｃとして製造されている。スイッチャ６３２も、天井ボックス６２４に取り付けられている。スイッチャ６３２は、第１モニタ４２、第２モニタ４４、各々のモニタ４２、４４のハンドル８４上の二重スイッチ６０６、入力パネル６０８、選択制御壁パネル５９５、及び「Ａ」モニタ出力サブパネル６１２に対して、電気的に連結されている。スイッチャ６３２への電力は、電源６２２から供給される。各々のチャネル５８１〜５８４の動作中の入力部からのビデオ信号は、スイッチャ６３２に対して、ビデオバス６３４を介して、電気的に連結されている。前記したように、第１チャネルの入力部は、補助出力サブパネル６１４に直接連結されている。図示されているように、入力は４チャネル５８１〜５８４から可能であり、当該チャネルの各々は、３個程度の入力装置５９２に連結されてもよい。１個程度のビデオ入力か又は３個より多いビデオ入力を受信するように各々のチャネルを形成することは、現時点で理解される限り、本開示の範囲内である。
【０１２０】
選択制御壁パネル５９５及び各々のモニタ４２、４４のハンドル８４上のトグル６０６から受信した信号に応答して、スイッチャ６３２は、入力から受信したビデオ信号を選択し、「Ａ」モニタ４２、「Ｂ」モニタ４４、及び出力サブパネル６１２へビデオ信号を送信する。出力サブパネル６１２は、「Ａ」モニタ４２と同じビデオ送信を受信する。「Ａ」モニタ４２と同じ又は異なるビデオ送信を「Ｂ」モニタ４４が受信してもよい。
【０１２１】
代替セレクタ装置６３６の一部が、図２５及び図２６に示されている。セレクタ装置６３６は、代替専用入力パネル６３８及び出力パネル６１０を含む。セレクタ装置６３６の出力パネル６１０は、出力サブパネル６１４の連結部以外に上記されたセレクタ装置５８０の出力パネル６１０に対して略同一である。それでも、セレクタ装置６３６の出力パネル６１０の記述には、セレクタ装置５８０の出力パネル６１０の前述で使用されたものと同一の参照番号が使用される。
【０１２２】
入力パネル６３８は、３つの異なる構造を有する連結部（ｙ−ｃ連結部５８６、コンポジット連結部５８８、及びＲＧＢ連結部５９０）、「Ａ」モニタ選択ボタン６４０、「Ｂ」モニタ選択ボタン６４２、及び連結部５８６、５８８、５９０に関連する３つの表示照明５９６、５９８、６００の２組を有する。「Ａ」モニタ選択ボタン６４０の動作により、３つの連結部５８６、５８８、５９０の中から、「Ａ」モニタ４２及び「Ａ」モニタ出力サブパネル６１２にビデオ送信を与える、動作中の連結部としての１つが選択される。「Ａ」モニタ選択ボタン６４０の動作により、連結部５８６、５８８、５９０のいずれが「Ａ」モニタ４２の動作中の連結部であるかを表示する、それぞれ３つの「Ａ」モニタ表示照明５９６、５９８、６００のうちの適切な１つが点灯される。「Ｂ」モニタ選択ボタン６４２の動作により、３つの連結部５８６、５８８、５９０の中から、「Ｂ」モニタ４４にビデオ送信を与える、動作中の連結部としての１つが選択される。「Ｂ」モニタ選択ボタン６４２の動作により、連結部５８６、５８８、５９０のいずれが「Ｂ」モニタ４４の動作中の連結部かを表示する、それぞれ３つの「Ｂ」モニタ表示照明５９６、５９８、６００のうちの適切な１つが点灯される。
【０１２３】
セレクタ装置６３６の出力パネル６１０は、「Ａ」モニタ出力サブパネル６１２及び補助出力サブパネル６１４を含む。「Ａ」モニタ出力サブパネル６１２は、セレクタ装置５８０の「Ａ」モニタ出力サブパネル６１２と同一であり、「Ａ」モニタ４２に向かうべきビデオ送信を受信する。セレクタ装置６３６の補助出力サブパネル６１４は、セレクタ装置５８０の補助出力サブパネル６１４の第１チャネルに対して入力パネル６３８に直接連結されている点で類似している。しかしながら、補助出力サブパネル６１４は、作動中のいかなるビデオ送信も受信してよい。補助出力パネルサブパネル６１４は、システムが電源オンであることを表示するＬＥＤのような表示照明６４４を含む。
【０１２４】
セレクタ装置５８０及びセレクタ装置６３６の両装置は、第１モニタ４２及び第２モニタ４４を含む手術シアターシステム１０に使用されることが意図されている。当業者は、セレクタ装置６３６がセレクタ装置５８０と類似の位置に取り付けられることが可能であり、前記セレクタ装置６３６が、図２４に示されるのと同様な様式で、手術シアターシステム１０に連結されることが可能であると認識するであろう。セレクタ装置６３６の有するチャネルは、セレクタ装置５８０の有するチャネルよりも少ない。セレクタ装置６３６は、連結部５８６、５８８、５９０の各々のタイプのただ１つを含むが故に、手術シアターシステム１０に対して連結し得るビデオ装置５９２の個数及びタイプは、セレクタ装置５８０よりも、セレクタ装置６３６によって、より制限される。図示された構造において、外部スプリッタなしで、各々が異なるタイプの連結部を有する３つの遠隔ビデオ装置５９２のみが、セレクタ装置６３６を使用すると、手術シアターシステム１０のモニタ４２、４４に連結することができる。
【０１２５】
カメラは、手術室以外の外界とのネットワーク化の手段として手術室で用いられる。カメラは、今や、実際の手順の間に外科医がお互いに相談し合う伝達手段となっている。特定の手術の手順に関して、外科医が手術中に、手術室以外の世界の別の場所の人々と互いに相談し合うことは、（一般に、遠隔手術（Telesurgery）と称される。）稀有なことではない。かくして、特別に図示してはいないが、手術室で使用される多くのカメラは、記録されたり伝送されたりするビデオ信号のみならずオーディオ信号も可能なマイクロフォン及びスピーカを含むか又はこれらに対して連結されている。医科大学付属病院において、臨床指導者が、教室からの遠隔制御が可能な、相互作用型のフィルム記録の性能を所望している。このような手順は、後の批評のための記録又は実時間授業のいずれであってもよい。外科医が定期的に手順を記録し、学会発表の内容として編集してもよい。将来、手術の結果が問題とされる場合に備えて、より多くの手術手順が記録されている。
【０１２６】
上記したように、カメラ１０８、カメラアーム７９０、及びカメラマウント６４７は、パン調節、ズーム調節、チルト調節、白バランス（色温度）調節、及び絞り調節の遠隔操作を容易にする機構及び装置を含んでいてもよい。このようなカメラ１０８及び多目的アーム６４８に接合されたカメラマウント６４７、多目的レセプタクル７４５に接合されたカメラアーム７９０、又は手術用照明装置に接合された他のいかなる適切な有線アームの遠隔操作を容易にするため、例えば図２７及び図２８に示されるように、無線遠隔制御装置８２２のみならずカメラ制御壁パネル８２０が設けられている。図示はされていないが、離れた会議室からのカメラ１０８制御を容易にするために、有線遠隔制御装置も考えられている。このような有線の遠隔制御装置は、図２７に図示されたボタンと類似のボタンを有する制御パネルを含むと理解される。カメラ１０８及びその取り付け機構は、手動で位置合わせされて、医師がカメラを手術部位に向けることができる。パン／チルト機構７１１、８１１によって、カメラは、初期設定後、遠隔的に上下に傾けられ、左右にパンされる。取り付け機構を簡略化し、通常入手可能なカメラパン及び傾き駆動装置を利用するために、パン及びチルトの遠隔運動の自由度には、手動調節の定位置から±４５°といった制限が与えられてもよい。
【０１２７】
制御パネル８２０及び遠隔制御パネル８２２の各々は、オン／オフボタン８２４、８２６、２つのパンボタン８２８、８３０、２つのチルトボタン８３２、８３４、定位置ボタン８３６、ポーズボタン、２つのフォーカスボタン８４０、８４２、２つのズームボタン８４４、８４６、２つの絞りボタン８４８、８５０、及び２つの白バランス（色温度）ボタン８５２、８５４又は白バランス（色温度）固定ボタン８５６のいずれかを備えている。前述したように、外科医又はＯＲルームの他の職員は、カメラマウント６４７又はカメラアーム７９０を手動で調節して、手術部位といった初期位置にカメラ１０８を配置してもよい。手動調節以前に、パン／チルト制御機構が、両極端の中間である中央位置（このような位置は、ここでは、定位置とする）に調節されている場合には、定位置ボタン８３０を作動させることによって、カメラは手術部位（又はいかなる初期位置）に向けられるように戻る。
【０１２８】
各々のオン／オフボタン８２４、８２６は、カメラ１０８への電力供給を制御するスイッチに対して連結されている。各々のパンボタン８２８、８３０は、カメラ１０８パン動作させるモータを制御するモータ制御回路に連結されている。左パンボタン８２８が作動されると、パンモータが制御されて、カメラマウントによって、カメラ１０８の視野範囲が左に回転する。右パンボタン８３０が作動されると、パンモータが制御されて、カメラマウントによって、カメラ１０８の視野範囲が右に回転する。上チルトボタン８３２が作動されると、チルトモータが制御されて、カメラ１０８の視野範囲が上方に回転する。下チルトボタン８３４が作動されると、チルトモータが制御されて、カメラ１０８の視野範囲が下方に回転する。
【０１２９】
２つのフォーカスボタン８４０、８４２は、カメラ１０８のフォーカスを調節するためにレンズの位置を制御する、カメラ１０８の内蔵モータに連結されている。第１フォーカスボタン８４０を押すと、カメラモータによってレンズがフォーカス調節するため第１方向に移動し、第２フォーカスボタン８４２を押すと、カメラモータによってレンズがフォーカス調節とは逆の方向に移動する。
【０１３０】
同様に、２つのズームボタン８４４、８４６は、カメラ１０８の内蔵モータ及び機構に連結され、当該内蔵モータ及び機構は、複合レンズの相対位置を調節して、当該複合レンズの拡大率を増減させている。ズームインボタン８４４を押すと、カメラモータによって、複合レンズの有効拡大率が増大する第１方向に複合レンズが移動し、ズームアウトボタン８４６を押すと、カメラモータによって、複合レンズの有効拡大率が減少する反対方向に複合レンズが移動する。
【０１３１】
絞りボタン８４８、８５０は、カメラ１０８の絞りのアパ―チャ径を調節する、カメラ１０８の内蔵モータ及び機構に対して連結されている。開アパ―チャボタン８４８を押すと、内蔵モータによって、カメラ１０８のアパ―チャ径は増大し、一方、閉絞りボタン８５０を押すと、内蔵モータによって絞りのアパ―チャ径が減少する。
【０１３２】
白バランス（色温度）ボタン８５２、８５４、及び白バランス（色温度）固定ボタン８５６は、カメラ１０８により形成されるビデオ画像の白バランス（色温度）を増減させる、カメラ１０８の内部機構に連結されている。白バランス（色温度）増大ボタン８５２を作動させることによって、ビデオ画像の白バランス（色温度）を増大させ、一方、白バランス（色温度）減少ボタン８５４を作動させることによって、ビデオ画像の白バランス（色温度）を減少させる。白バランス（色温度）固定ボタン８５６を作動させることによって、内部制御装置が自動的に白バランス（色温度）を所望の設定値に設定する。
【０１３３】
８２４番ないし８５６番の間で偶数の参照番号が付されたボタンは、カメラ１０８又はカメラマウントのモータ又は機構に連結されているとして上記された。この連結は、カメラ制御壁パネル８２０又は固定配線された遠隔ルーム（不図示）の場合には、固定配線連結となる。無線遠隔制御装置８２２の場合には、当該遠隔装置は、カメラ１０８又はカメラマウントに固定配線連結された受信機へ適切な信号を送信する送信機を含む。送信は、ＲＦ（ラジオ波）、ＵＶ（紫外線）、ＩＲ（赤外線）、光学式、又は信号及びデータを遠隔送信するのに通常使用される他のタイプの信号によってもよいと考えられている。好ましくは、このような信号は、他の健康管理装置との干渉を回避するように健康管理環境において使用される。
【０１３４】
カメラ１０８が、カメラマウント６４７によって多目的アーム６４８に連結される場合、多目的レセプタクル７４５に対するカメラアーム７９０によって、又はカメラ取付アームアッセンブリ９０によって、カメラ１０８と制御装置５８０、６３６との一体化がいくつかの様式で行われる。１つの方法は、ビデオ信号をカメラ１０８からモニタ制御パネル５８５、及びＲＧＢ信号の主入力部６３６（連結部５９０に連結）に送信する線を固定配線することである。固定配線されれば、カメラとラベルされた盲ＲＧＢプラグは、モニタ制御パネル５８６、６３６へのＲＧＢ入力連結部に対して、永久的に固定され、この入力部は常時カメラ１０８と表示できる。第２の代替方法は、カメラ１０８のビデオ出力部を出力板（不図示）に連結し、モニタ制御パネル５８５、６３６に隣接してビデオ連結部を含むカメラ出力板を取り付け、そしてピグテール連結部を設けて、カメラ１０８のビデオ出力部とモニタ制御パネル５８５、６３６とを連結することである。カメラ及びモニタが異なるＯＲルームに配置された手術用照明アッセンブリの間を移動できることを考える場合、システムの保全性のためには、全てのルームにおいてカメラビデオ出力部が同じ方式により統一されることが好ましい。
【０１３５】
図２９を参照すると、代替のカメラ制御パネル９２０が示されていることがわかる。画像のフリーズ、フリーズ画像のプリント、音量調節、及びオーディオ機能のミュートを容易にする、パネル８２０に含まれてはいない追加ボタンを含むパネル９２０を除いて、カメラ制御パネルは、図２２に示された制御パネル８２０に類似している。制御パネル８２０、８２２のボタンと同一の機能を有する制御パネル９２０のボタンは、同じ参照番号にて特定し、以降、記述しない。制御パネル８２０、８２２に関する、これらのボタンの上記記述は、制御パネル９２０に対しても同様に適用できると理解される。
【０１３６】
遠隔制御８２０、８２２に関して上記したボタンに加えて、制御パネル９２０は、プリントボタン８５８、音量増大ボタン８６０、音量減少ボタン８６２、ミュートボタン８５８を含んでいる。各々の出力パネルは、手術シアターシステム１０に対して、プリンタ又はプリンタを含んだコンピュータを装着することを容易とするＲＧＢ連結部６２０を１個以上含んでいる。ポーズボタン８３８を押すことによって、カメラからのビデオ画像がフリーズされる。続いて、プリンタボタンを押せば、プリンタに信号が送信されるべき信号によって、フリーズされた画像をプリントする。音量増大ボタン８６０が作動すると、スピーカ（不図示）に対する音量制御装置（不図示）が動作して、スピーカの音量出力を増大させる。音量減少ボタン８６０が作動すると、スピーカ（不図示）に対する音量制御装置（不図示）が動作して、スピーカの音量出力を減少させる。ミュートボタン８６４が動作すると、スピーカの出力はミュートされる。
【０１３７】
本発明については、特定の好ましい態様を参照して詳述してきたが、特許請求の範囲の中で記述された及び規定された、本発明の精神と範囲の内で、多様性及び修正が存在し得る。
【図面の簡単な説明】
添付図面を特に参照しての詳細な説明は、以下の通りである。
【図１】 本発明の手術室装置で、中央ハブに取り付けられた第１及び第２手術用照明と、中央ハブに取り付けられた支持アームと連結してる第１及び第２モニタと、中央ハブに連結された支持アームに連結されたカメラとを含む、当該手術室装置を例示した透視図である。
【図２】 中央ハブに接合されている、全ての支持アームの配置を例示した側面図である。
【図３】 高さ調節可能なモニタアームアッセンブリ及びカメラアームアッセンブリの動きを例示した透視図である。
【図４】 手術シアターシステムの中央ハブに連結された固定高さモニタアームアッセンブリを例示した透視図である。
【図５】 図１及び図４の中央ハブのモニタ連結部ハブセクションの分解図であって、主ハブ、２つの径方向延出底部ピボット接合部、及び２つの径方向延出上部ピボット接合部を含むモニタハブを示し、主ハブ及びピボット接合部に収容された様々な部品を示す。
【図６】 図５の線６−６に沿った組み立てられた主ハブ及びピボット接合部の断面図である。
【図７】 図５のモニタ連結部ハブの平面図であって、底部ピボット接合部から上方に延出した弓形止め具を示す。
【図８】 図５の頭部ピボット接合部の底面図であって、モニタ支持アームの枢動運動を制限する図７の弓形止め具を収容して、当該止め具と連動するような寸法を有する弓形状溝を示す。
【図９】 図１の線９−９に沿った断面図であって、（断面に示された）頭部ピボット接合部の弓形溝に収容される底部ピボット接合部から上方に延出する弓形止め具を示し、主ハブから径方向に延出する頭部ピボット接合部のピボットアームセクションを示す。
【図１０】 図９に類似の断面図であって、第１方向に９０°枢動運動する頭部ピボット接合部を示しており、当該運動は、止め具が弓形状溝の第１端部と嵌合するまで生じ、また当該運動は、回転軸回りのハブの回転を誘起しないように行う。
【図１１】 図１０に類似の断面図であって、弓形止め具が弓形状溝の第１端部と嵌合した後に、頭部ピボット接合部上の当該第１方向に余剰力が作用した結果ハブが第１方向に回転させられるのを示す。
【図１２】 図９に類似の断面図であって、弓形止め具が弓形溝の第２端部と嵌合するまで第２方向に９０°枢動運動する頭部ピボット接合部を示している。
【図１３】 図１２に類似の断面図であって、止め具が弓形溝の第２端部と嵌合した後に、頭部ピボット接合部上の当該第２方向に余剰力が作用する結果第２方向に回転させられるハブを示している。
【図１４】 本発明の一態様による釣合いアームの分解図である。
【図１５】 図１４の組み立てられた釣合いアームの側面図である。
【図１６】 ハブの回りに回転するように照明アームアッセンブリによって取り付けられた２つの照明と、２つの多目的アームアッセンブリとを有する手術シアターシステムの透視図であって、ハブの回りに回転するように取り付けられたピボット接合部の回りを枢動運動するように取り付けられ、一つの多目的アームは取り付けられたモニタとともに示され、他の多目的アームと連結するように構成されるカメラ及びモニタは、当該装置の他の多目的アームに隣接するように示されている。
【図１７】 ハブの回りを回転するように照明アームアッセンブリによって取り付けられた２つの照明と、ハブの回りを回転するように取り付けられたピボット接合部の回りに枢動運動するように取り付けられた２つの多目的レセプタクルとを有する手術シアターシステムの透視図であって、一つの多目的レセプタクルは、その末端部に取り付けられたモニタアームを含み、他の多目的レセプタクルは、その末端部から切離されたカメラアームを有する。
【図１８】 図１７の手術シアターシステムの中央ハブの一部の断面図であって、手術用照明のような装置が接合された上部専用ハブと、図５及び図６のハブと類似の下部多目的ハブとを示しており、当該中央ハブは、各々の上部ピボット接合部が多目的レセプタクルとして機能するような構造を有しており、当該レセプタクルは、当該レセプタクルから延出する電気的連結部を有している。
【図１９】 図１８の多目的レセプタクルに対して接合するモニタアームの切断された部分の側面図である。
【図２０】 円２０−２０に囲まれた、図１９のモニタアームの一部分の補助図である。
【図２１】 選択制御パネルの遠隔的に取り付けられた入力制御装置の平面図であり、当該制御装置は手術シアターシステムのモニタに電気的に連結されており、当該平面図は、４つの入力チャネルを示しており、当該４つのチャネルの各々が３つの連結部を有しており、当該連結部にビデオ装置が連結されて手術シアターシステムのモニタ又は遠隔出力に連結された他のモニタにビデオ画像を供給し、各々の入力チャネル制御装置は、動作中の連結部が選択されてる選択スイッチと、３つの連結部のいずれが動作中かを表示する構造を有する表示照明とを備えている。
【図２２】 遠隔的に取り付けられた、選択制御パネルの出力パネルの平面図であり、「Ａ」モニタ出力サブパネルを示しており、当該サブパネルは、手術シアターシステムの、主たる又は「Ａ」モニタのビデオ送信に電気的に連結されており、当該平面図はまた、補助出力サブパネルを示しており、当該サブパネルは、入力制御装置のチャネル１の主たる入力部に対して直接連結されており、各々の出力サブパネルは３つの連結部を含み、モニタ又は他のビデオ表示装置が当該サブパネルに対して連結されることを許容とする。
【図２３】 遠隔的に取り付けられた、選択制御パネルのモニタ入力選択パネルの平面図であり、当該パネルは、手術シアターシステムの「Ａ」及び「Ｂ」モニタに表示されるチャネルを選択し、動作中のチャネル選択ボタンが各々のモニタに設けられ、動作中のチャネルが選択されて、チャネル上に存在するビデオ送信が適切なモニタに表示されることを可能にし、表示照明は、各モニタの動作中のチャネルを指示するチャネルに連動する。
【図２５】 遠隔的に取り付けられた、代替セレクタ制御パネル（alternative selector control panel）の入力制御装置であって、当該制御装置は、手術シアターシステムに電気的に連結されており、当該平面図は各々のモニタの専用入力チャネルの制御装置を示しており、当該モニタの両方は３つの連結部を共有し、当該連結部に対してビデオ装置が連結されて手術シアターシステム又は遠隔出力に連結されたもう１つのモニタにビデオ画像を供給することができ、各入力チャネル制御装置は選択スイッチを備えており、当該スイッチにより動作中の連結部が選択されて、表示照明は３つの連結部のいずれが動作中であるかを表示する構造を有する。
【図２６】 遠隔的に取り付けられた、代替セレクタ制御パネル（alternative selector control panel）の出力パネルの平面図であり、「Ａ」モニタ出力サブパネルを示しており、当該サブパネルは、手術シアターシステムの、主たる又は「Ａ」モニタのビデオ送信に電気的に連結されており、当該平面図はまた、補助出力サブパネルを示しており、当該サブパネルは、入力制御装置の入力部に直接連結されており、各出力サブパネルは３つの連結部を含み、モニタ又は他のビデオ表示装置が当該サブパネルに対して連結されることを可能とする。
【図２７】 遠隔的に取り付けられたカメラ制御パネルの平面図であって、当該パネルは手術シアターシステムのカメラを制御し、制御パネルは、カメラ及びカメラマウントに対して連結されているボタンを含み、当該カメラ及びカメラマウントは、当該カメラ及びカメラマウントの、パン／傾き、フォーカス、ズーム、絞り、白バランス（色温度）、ポーズ、及びオン／オフ機能を制御する。
【図２８】 図２７のカメラ制御パネルと同じカメラ機能を無線で制御する、無線のカメラリモートコントロールの平面図である。
【図２９】 図２７のパネルと同様の遠隔制御パネルの平面図であって、当該パネルは、サウンドシステムを含む手術シアターシステムのカメラに連結し、制御パネルは、カメラ及びカメラマウントに連結されているボタンを含み、当該カメラ及びカメラマウントは、当該カメラ及びカメラマウントの、パン／傾き、フォーカス、ズーム、絞り、白バランス（色温度）、ポーズ、プリントオーディオ、及びオン／オフ機能を制御する。

Claims (3)

1. 手術シアター装置であって、
   第１アーム、前記第１アームに連結された第１機械的連結部、及び前記第１機械的連結部に隣接する第１電気的連結部を含むアームアッセンブリと、
   前記第１機械的連結部に機械的に連結されるように適しており、前記第１電気的連結部に電気的に連結されるモニタアッセンブリと、
   前記第１機械的連結部に対して機械的に連結されるようになっており、前記第１電気的連結部に対して電気的に連結されるカメラアッセンブリとを含み、
   前記モニタアッセンブリ及び前記カメラアッセンブリの各々は前記アームアッセンブリに選択的及び個別的に着脱可能であり、
   前記モニタアッセンブリ及び前記カメラアッセンブリは略同重量であり、前記アームアッセンブリに対して、前記モニタアッセンブリ及び前記カメラアッセンブリのいずれが連結されても、前記重量を釣合わせる部品を前記第１アームが含む。
2. 請求項１に記載の手術シアター装置であって、
   前記モニタアッセンブリが前記アームアッセンブリに対して連結されている時、前記アームアッセンブリに対して多様なピボット軸の回りに枢動運動可能なモニタを、前記モニタアームアッセンブリが含む。
3. 請求項１に記載の手術シアター装置であって、
   前記カメラアッセンブリが前記アームアッセンブリに対して連結されている時、前記アームアッセンブリに対して複数のピボット軸の回りにピボット枢動可能なカメラを、前記カメラアームアッセンブリが含む。

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