JP4473604B2 - 医療光学機器のためのスタンド装置 - Google Patents

Description

本発明は、医療光学機器のためのスタンド装置であって、第１の回転ジョイントによって保持ユニットに旋回可能に支承されている第１のリンクと、第２の回転ジョイントを介して前記第１のリンクに回転可能に結合されている第２のリンクとが設けられており、該第２のリンクは、その前方の区分の第３の回転ジョイントで、医療光学装置のための受容ユニットを支持しており、受容ユニットがフロントリンクを有していて、該フロントリンクが第３のリンクと第４のリンクとを介して第２の回転ジョイントに結合されている形式のものに関する。

このような形式のスタンド装置は、欧州特許第０６２８２９０号明細書により公知である。この明細書には、医療光学機器のためのスタンド装置が記載されていて、このスタンド装置は、第１の平行リンク対と第２の平行リンク対とによって医療光学装置を保持装置に支持している。医療光学装置は、この場合、平行リンク対のフロントリンクに受容されていて、フロントリンクは第３のリンクユニットを介してクランク状のクランプジョイントエレメントに結合されている。このクランプジョイントエレメントは、別のリンクユニットを介して保持装置に連結されている。クランプジョイントエレメントは、第１の平行リンク対と第２の平行リンク対の位置とは関係なく、医療光学装置のいかなる位置においてもフロントリンクが鉛直方向の向きを維持するように形成されている。
ＥＰ０６２８２９０Ｂ１

本発明の課題は、冒頭で述べた形式の医療光学機器のためのスタンド装置を改良して、リンクユニットの位置に関わらず、フロントリンクの向きが変化されることがなく、この場合、スタンド装置に受容された医療光学機器のために良好に振動を遮断することができるようにすることである。

この課題を解決するために本発明の構成では、保持ユニットと第４のリンクとが、歯車伝動装置によって、第１のリンクが運動する際にフロントリンクの向きが変化しないように連結されているようにした。

このようにして、保持ユニットと第４のリンクの連結機構が、第１のリンクに取り付けられるようなスタンド装置が提供される。これにより、スタンド装置のコンパクトな構成が得られ、装置の運転中に生じる押し付けの危険性が減じられる。保持ユニットと第４のリンクとの連結が歯車伝動装置を介して行われることにより、高い内部摩擦を有した摩擦面接触が得られる。これにより、例えば建物によって引き起こされる保持ユニットの振動が著しく減衰され、装置によって受容される医療光学装置に伝えられる。

本発明の別の構成では、スタンド装置の歯車伝動装置が少なくとも１つのラックを有しており、該ラックが保持ユニットにおける歯付きエレメントと、第４のリンクにおける歯付きエレメントと協働する。また、スタンド装置の歯車伝動装置が、第１のリンクに旋回可能に支承された伝動部材を有していて、該伝動部材が、保持ユニットと協働する、歯列エレメントを備えた第１の区分と、第４のリンクと協働する、歯列エレメントを備えた第２の区分とを有していても良い。さらに、（請求項４）でも良い。このようにして、保持ユニットと第４のリンクとを連結するための装置は、第１のリンクに直接にガイドすることができる。従って、コンパクトな構成が得られ、相応に被覆された場合でも、スタンド装置を容易に清浄にすることができる。これによりこのようなスタンド装置は、手術室での使用のために有利には、無菌のドレープによってカバーすることができる。

本発明の別の構成では、第２のリンクと、フロントリンクと、第３のリンクと、第４のリンクとが、第１の平行ロッドを形成している。このようにして、患者の手術のための運動スペースが拡大されるように、第２のリンクを屈曲させて形成することができる。

本発明の別の構成では、第２のリンクが後方の区分で延長されていて、これにより、第５のリンクと第６のリンクとともに第２の平行ロッドを形成している。このようにして、振動を減衰するための装置のための構成スペースがリンクにおいて得られる。

本発明の別の構成では、第２の平行ロッドに少なくとも１つのバランスウェイトが設けられている。このようにしてスタンド装置の良好な機械的なバランスが得られる。

本発明の別の構成では、保持ユニットが、ほぼ鉛直に延びる軸線を中心として回転可能である。このようにして、スタンド装置に収容された医療光学機器のための良好な可動性が得られる。

本発明の別の構成では、歯車伝動装置に、振動を減衰するための装置が設けられている。このようにして、スタンド装置に受容される手術用顕微鏡における、観察者に示される顕微鏡図を損なう障害となる振動が遮断される。

本発明の別の構成では、振動を減衰するための装置が、渦電流ブレーキユニットに連結された歯列エレメントを有している。このようにして、スタンド装置で生じる振動を、電気的なエネルギとして減衰させることができる。

本発明の別の構成では、振動を減衰するための装置が、電動モータと連結されている歯列エレメントを有している。このようにして、スタンド装置で生じる振動に、制御可能もしくは調節可能に対抗することができる条件が得られる。

本発明の別の構成では、制御回路または調節回路が電動モータに連結されていて、この場合制御回路または調節回路には、歯車伝動装置における減衰したい運動を検出するための角度センサ、距離センサ、振動センサの信号が供給される。このようにして、アクティブな、周波数選択的な振動減衰が可能となる。

スタンド装置は、この場合、床スタンドまたは天井スタンドとして形成することができる。

次に図面につき本発明の有利な実施の形態を詳しく説明する。

図１にはスタンド装置１００が示されており、このスタンド装置１００は、保持ユニットとしてスタンドコンソール１０１を有している。このスタンドコンソール１０１は、回転ジョイントによってスタンド脚１０２に支承されていて、回転軸線１０３を中心として運動可能である。スタンドコンソール１０１には第１のリンク１０４が、第１の回転ジョイントによって旋回可能に固定されている。第１のリンク１０４には第２の回転ジョイント１０５によって第２のリンク１０６が支承されている。この第２のリンク１０６の前端部１０７には、回転ジョイント１０８によって受容ユニット１０９が保持されている。この受容ユニット１０９は、医療光学装置である手術用顕微鏡１１０を支持している。受容ユニット１０９はフロントリンク１１１を有しており、このフロントリンク１１１は、第３のリンク１１２、第４のリンク１１３、第２のリンク１０６とともに第１の平行ロッド１１４を形成している。第２のリンク１０６は、受容ユニット１０９とは反対の側で延長されて形成されている。第２のリンク１０６は、第５のリンク部材１１５と、第６のリンク部材１１６とともに第２の平行ロッド１１７を形成している。

第４のリンク１１３は連結部材として働き、歯車伝動装置１１８によってスタンドコンソール１０１に、第１のリンク１０４が運動する際に、フロントリンク１１１の向きが変わらないように連結されている。

歯車伝動装置１１８は第１の歯付きエレメント１１９を有していて、この歯付きエレメント１１９はスタンドコンソール１０１に堅固に結合されている。この歯列エレメント１１９は、旋回レバーエレメント１２１の端部に形成されている歯列１２０に噛み合っている。この旋回レバーエレメント１２１は、回転軸１２２によって回転可能に第１のリンク１０４に支承されている。旋回レバーエレメント１２１の第２の端部には、さらに１つの歯列エレメント１２３を備えた区分が設けられている。歯列エレメント１２３を備えたこの区分は、第４のリンク１１３に設けられた歯面１２４と協働する。

第５のリンク部材１１５と第６のリンク部材１１６とは、バランスウェイト１２５，１２６を支持している。これらのバランスウェイト１２５，１２６はリンク１１２と１０６の重さ、ひいてはこれに受容されている医療光学装置の平衡を保つ。

図２および図３につき、歯車伝動装置の作用形式を説明する。図２および図３のスタンド装置の構成群のうち図１と同じものは、同じ符号を使用する。

図２には、大きく張り出した第２のリンク１０６を備えたスタンド装置１００が示されている。この第２のリンク１０６は、領域１０６ａで屈曲されて形成されている。これにより、手術する医師の頭部自由度が大きくなる。歯車伝動装置１１８は、保持装置１０１と第４のリンク１１３とを、受容ユニット１０９のフロントリンク１１１が常に鉛直に保たれるように連結している。歯車伝動装置１１８の相応の別の調節においても、フロントリンク１１１の別の不変の方向付けが得られることがわかる。

図３には、大きく上方にガイドされた手術用顕微鏡を備えたスタンド装置１００が示されている。この場合も、歯車伝動装置１１８は、フロントリンク１１１と受容ユニット１０９の鉛直の向きを保証している。

図４にはスタンド装置４００が示されている。このスタンド装置４００の構成は基本的に図１のスタンド装置１００の構成に相応する。図１のスタンド装置１００と図４のスタンド装置４００の有する構成群が同一である場合は、同じ符号を使用する。

スタンド装置４００の第４のリンク４１３をスタンドコンソール１０１に連結するために、ここではラック機構４１８が設けられている。ラック機構４１８は、第１の半ピニオン４１９を有しており、この半ピニオン４１９は、スタンドコンソール１０１に堅固に結合されていて、ラック４２１のラック区分４２０に噛み合っている。第４のリンク４１３には半ピニオン４２２が設けられていて、この半ピニオン４２２はラック４２１のラック区分４２３に作用結合している。ラック４２１は、半ピニオン４１９，４２２の領域で保持部材４２４，４２５によってガイドされている。半ピニオン４１９，４２２とラック４２１の調節は、リンク１０４の位置とは関係なくフロントリンク１１１が常に鉛直に向けられているように選択されている。

しかしながら基本的に、フロントリンク１１１の別の位置を得るために、半ピニオンとラックの別の調節を選択することもできることがわかる。

図５には、大きく張り出した第３のリンク１１２を備えたスタンド装置４００が示されており、この到達した位置のために必要な、第１のリンク１０４に対して相対的なラック４２１の動きが図示されている。

これに対して図６に示したスタンド装置では、第１のリンク１０４が、スタンドコンソール１０１の後ろ側の端部に向かって旋回されている。ラック４２１の運動に基づき第３のリンク１１２の、ひいてはフロントリンク１１１の鉛直方向の位置調整が得られる。

図７には、スタンド装置７００が示されている。このスタンド装置７００の基本的な構成は、図４のスタンド装置４００の構成に相応する。スタンド装置７００の構成群が、スタンド装置４００の構成群と同一である場合は同じ符号を使用する。

スタンド装置７００には、振動減衰装置７５０が設けられている。この振動減衰装置７５０は、歯列エレメントとして歯車７５１を有している。この歯車７５１は第１のリンク１０４に回転可能に支承されている。この歯車７５１は、渦電流ブレーキユニット７５２に連結されていて、ラック４２１のラック区分４２３に設けられた歯列と噛み合っている。スタンド装置７００では、受容ユニット１０９に支持された手術用顕微鏡１１０の振動運動が、リンク１１１，１１２，４１３と半ピニオン４２２とによってラック４２１に伝達される。ラック４２１はこれにより相応に往復運動を行う。このラック４２１の往復運動は、歯車７５１によって伝えられ、この歯車７５１に作用結合している渦電流ブレーキユニット７５２によって制動される。このようにして、スタンド装置７００で生じる振動は電気的エネルギに変換される。

図８には、振動減衰装置８５０を備えた別のスタンド装置８００が示されている。この振動減衰装置８５０は、アクティブな振動減衰装置として構成されている。基本的に、図８のスタンド装置８００の構成は、図１のスタンド装置１００の構成に相応する。従って各スタンド装置の構成群が互いに同じである場合には同じ符号を付与する。

アクティブな振動減衰のための装置８５０は、歯車８５１を有している。この歯車８５１は、第１のリンク１０４に堅固に結合されている保持装置８５２に支承されている。この歯車８５１は旋回レバーエレメント８２１の歯列８２０に噛み合っている。歯車８５１は電動モータ８５３によって駆動される。電動モータ８５３には、制御ユニット８５４が設けられている。この制御ユニット８５４には、旋回レバーエレメント８２１に配置されている振動センサ８５５の信号が供給される。

図７につき説明したスタンド装置と同様に、受容ユニット１０９に支持された手術用顕微鏡１１０の振動運動は、旋回レバーエレメント８２１の運動となる。この振動運動は、振動センサ８５５によってピックアップされ、この振動センサ８５５は、相応の信号を制御ユニット８５４へと発する。この制御ユニット８５４は、振動センサ８５５の信号を処理し、対抗振動信号を電動モータ８５３に発する。これにより電動モータ８５３は、電動モータ８５３が歯車８５１を適宜動かすことにより、振動運動に反作用するように給電される。

選択的な構成では、制御ユニット８５４に、旋回レバーエレメント８２１の角度位置を検出するための角度センサまたは第１のリンク１０４に対して相対的な旋回レバーエレメント８２１の運動を検出するための距離検出センサが設けられていてよい。

電動モータの代わりに制御ユニット８５４には、モータを制御するための制御ユニットだけが設けられていてもよい。さらに、図７で説明した構成に相応して、歯車８５１が、渦電流ブレーキに連結されているだけでも良い。この場合、スタンド装置は、アクティブな振動減衰装置ではなく、パッシブな振動減衰装置を有する。

図７のスタンド装置７００に、渦電流ブレーキの代わりに、図８のスタンド装置８００のように、電動モータと、歯車７５１の駆動のために制御ユニットまたは調節ユニットとを備えた相応の駆動装置が設けられていても良い。

図１又は図４のスタンド装置におけるスタンドコンソールと第３のリンクとの連結機構のための選択的な構成は、図９に基づき説明されている。図９には、保持ユニットとして形成されたスタンドコンソール９０１を備えたスタンド装置が示されている。スタンドコンソール９０１には、第１の回転ジョイント９０１ａによって第１のリンク９０４が旋回可能に固定されている。この第１のリンク９０４には、第２のリンク９０６が回転可能に結合されている。この第２のリンク９０６は回転ジョイント９０８で受容ユニット９０９を支持している。この受容ユニット９０９は、医療光学装置である手術用顕微鏡９１０を保持していて、フロントリンク９１１を有している。フロントリンク９１１はリンク９１２を介してリンク９１３に結合されている。図９のスタンド装置では、スタンドコンソール９０１とリンク９１３とが傘歯車伝動装置９１４によって連結されている。傘歯車伝動装置９１４は、スタンドコンソール９０１に堅固に結合された歯列９１５を有していて、この歯列９１５は第１の傘歯車９１６に噛み合っている。第１の傘歯車９１６は、軸９１７を介して第２の傘歯車９１８に連結されている。この第２の傘歯車９１８は、第２のリンク９１３に形成されている歯列９１９と協働する。軸９１７は、支承部９２０でリンク９０４に支承されている。スタンド装置は、図１〜図８につき説明したような床スタンドとして形成されているだけではなく、壁スタンドまたは天井スタンドとしても同様に有利である。

スタンド装置の第１実施例の斜視図を第１の位置で示した図である スタンド装置の第１実施例の側方図である スタンド装置の第１実施例の側方図を第２の位置で示した図である スタンド装置の第２実施例の斜視図である スタンド装置の第２実施例の斜視図を異なる位置で示した図である スタンド装置の第２実施例の側方図を異なる位置で示した図である 振動減衰装置を有したスタンド装置の第３実施例を示した図である 選択的なアクティブな振動減衰装置を備えたスタンド装置の第４実施例を示す図である スタンド装置の第５実施例の部分図である

符号の説明

１００ スタンド装置、 １０１ スタンドコンソール、 １０２ スタンド脚、 １０３ 回転軸線、 １０４ 第１のリンク、 １０５ 第２の回転軸線、 １０６ 第２のリンク、 １０７ 前端部、 １０８ 回転ジョイント、 １０９ 受容ユニット、 １１０ 手術用顕微鏡、 １１１ フロントリンク、 １１２ 第３のリンク、 １１３ 第４のリンク、 １１４ 第１の平行ロッド、 １１５ 第５のリンク部材、 １１６ 第６のリンク部材、 １１７ 第２の平行ロッド、 １１８ 歯車伝動装置、 １１９ 歯列エレメント、 １２０ 歯列、 １２１ 旋回レバーエレメント、 １２３ 歯列エレメント、 １２４ 歯列面、 １２５，１２６ バランスウェイト、 ４００ スタンド装置、 ４１３ 第４のリンク、 ４１８ ラック機構、 ４１９ 半ピニオン、 ４２０ ラック区分、 ４２１ ラック、 ４２２ 半ピニオン、 ４２３ ラック区分、 ４２４，４２５ 保持部材、 ７００ スタンド装置、 ７５０ 振動減衰装置、 ７５１ 歯車、 ７５２ 渦電流ブレーキユニット、 ８００ スタンド装置、 ８２０ 歯列、 ８２１ 旋回レバーエレメント、 ８５０ 振動減衰装置、 ８５１ 歯車、 ８５３ 電動モータ、 ８５４ 制御ユニット、 ８５５ 振動センサ、 ９０１ スタンドコンソール、 ９０１ａ 回転ジョイント、 ９０４ 第１のリンク、 ９０６ 第２のリンク、 ９０９ 受容ユニット、 ９１０ 手術用顕微鏡、 ９１１ フロントリンク、 ９１２ リンク、 ９１３ リンク、 ９１４ 傘歯車伝動装置、 ９１５ 歯列、 ９１６ 第１の傘歯車、 ９１７ 軸、 ９１８ 第２の傘歯車、 ９１９ 歯列、 ９２０ 軸受

Claims (14)

1. 医療光学機器（１１０）のためのスタンド装置であって、
   第１の回転ジョイントによって保持ユニット（１０１）に旋回可能に支承されている第１のリンク（１０４）と、
   第２の回転ジョイント（１０５）を介して前記第１のリンク（１０４）に回転可能に結合されている第２のリンク（１０６）とが設けられており、該第２のリンクは、その前方の区分（１０８）の第３の回転ジョイントで、医療光学装置のための受容ユニット（１０９）を支持しており、
   受容ユニット（１０９）がフロントリンク（１１１）を有していて、該フロントリンク（１１１）が第３のリンク（１１２）と第４のリンク（１１３，４１３）とを介して第２の回転ジョイント（１０５）に結合されている形式のものにおいて、
   保持ユニット（１０１）と第４のリンク（１１３，４１３）とが、歯車伝動装置（１１８，４１８）によって、第１のリンク（１０４）が運動する際にフロントリンク（１１１）の向きが変化しないように連結されていることを特徴とする、医療光学機器のためのスタンド装置。
2. 歯車伝動装置（４１８）が少なくとも１つのラック（４２１）を有しており、該ラック（４２１）が保持ユニット（１０１）における歯付きエレメント（４１９）と、第４のリンク（４１３）における歯付きエレメント（４２３）と協働する、請求項１記載のスタンド装置。
3. 歯車伝動装置（１１８）が、第１のリンク（１０４）に旋回可能に支承された伝動部材（１２１）を有していて、該伝動部材が、保持ユニット（１０１）と協働する、歯列エレメントを備えた第１の区分（１２０）と、第４のリンク（１１３）と協働する、歯列エレメントを備えた第２の区分（１２３）とを有している、請求項１記載のスタンド装置。
4. 歯車伝動装置が軸（７１７）を有しており、該軸（７１７）が、保持ユニット（７０１）に設けられた歯列エレメント（７１５）に沿った歯車（７１６）の運動を取り出し、第４のリンク（７１３）における歯列エレメント（７１９）と協働する歯車（７１８）によって第４のリンクに伝達する、請求項１記載のスタンド装置。
5. 第２のリンク（１０６，７０６）と、フロントリンク（１１１，７１１）と、第３のリンク（１１２，７１２）と、第４のリンク（１１３，７１３）とが、第１の平行ロッドを形成している、請求項１から４までのいずれか１項記載のスタンド装置。
6. 第２のリンク（１０６）が後方の区分で延長されていて、これにより、第５のリンク（１１５）と第６のリンク（１１６）とともに第２の平行ロッド（１１７）を形成している、請求項１から５までのいずれか１項記載のスタンド装置。
7. 第２の平行ロッド（１１７）に少なくとも１つのバランスウェイト（１２５，１２６）が設けられている、請求項６記載のスタンド装置。
8. 保持ユニット（１０１）が、ほぼ鉛直に延びる軸線（１０３）を中心として回転可能である、請求項１から７までのいずれか１項記載のスタンド装置。
9. 歯車伝動装置（１１８）に、振動を減衰するための装置（７５０，８５０）が設けられている、請求項１から８までのいずれか１項記載のスタンド装置。
10. 振動を減衰するための装置が、渦電流ブレーキユニット（７５２）に連結された歯列エレメント（７５１）を有している、請求項９記載のスタンド装置。
11. 振動を減衰するための装置が、電動モータ（８５３）と連結されている歯列エレメント（８５１）を有している、請求項９記載のスタンド装置。
12. 減衰すべき運動を検出するための振動センサ（８５５）及び／又は角度センサ及び／又は距離センサを備えた制御回路または調節回路（８５４）が、電動モータに接続されている、請求項１１記載のスタンド装置。
13. スタンド装置が床スタンドとして形成されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載のスタンド装置。
14. スタンド装置が天井スタンドとして形成されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載のスタンド装置。

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