JP5351296B2 - 伸縮装置 - Google Patents

Description

本発明は、患者支持面と、その一端部を患者支持面にインターフェイスを介して接続されると共に、その他端部に配置された送り軸のためのホルダを有する延長ビームとを備え、患者支持面が骨盤支持板を支える互いに平行な少なくとも二本の縦ビームを備える伸縮装置に関する。

伸縮装置の課題は、例えば脚部や腰の内部人工器官（endoprostheses）における骨折の整復など、整形外科において自由にアクセスできるように脚を支持することにある。このため、患者の脚は、底部に送り軸ユニットが設けられたいわゆる延長シュウの中に受容される。例えば、脚を内方及び外方に回転させることが可能でなければならない整復の間に、骨折端を元の位置に戻すために、引張力はこの送り軸ユニットを介して脚の長手方向に作用する。

上述のタイプの伸縮装置は、例えば独国実用新案出願公開第２０２００９０１３９０５号明細書に示されているように公知である。手術台の患者支持面は、患者支持面の縦ビームの延長にある延長ビームを結合するためのインターフェイスを有する整形外科用アダプタに結合されている。このため、延長ビームは、患者支持面の縦ビームの長手方向に平行なインターフェイス上に一時的にロックすることができる結合要素（coupling element）を備えている。結合要素は、延長ビームを水平面で回転させる縦関節軸を含む関節接合部を備えている。

この解決手段は、骨盤板の周辺領域にある関節接合部をロックするための制御要素が直下方にあり、股関節手術において手術領域の周辺に横たわる欠点がある。このことは、手術中に患者の脚を回転させる時に制御を困難なものにする。

他の解決手段が米国特許第４９４０２１８号明細書に開示されている。この公開公報には、垂直面と同様に水平面も回転することができる完全に関節をなした二本の延長ビームを備える外科用手術台が開示されている。延長ビームは分割することができない。

独国実用新案出願公開第２０２００９０１３９０５号明細書 米国特許第４９４０２１８号明細書

本発明の目的は、上述のタイプの伸縮装置において、延長ビームを要望に応じて好適に結合、もしくは、分割することができ、さらには、手術医を妨げることなく、もしくは、手術現場の無菌状態を危険にさらすことなく好適に回転できるように構成することにある。

本発明は、インターフェイスが支持面側の結合部（coupling part）と、延長ビーム（extension beam）に固定されたビーム側の結合部とを備え、支持面側の結合部の少なくとも一本の縦ビームを骨盤支持板（pelvic support plate）に垂直な軸を中心に回転できるように支持し、支持面側の結合部を遠隔駆動により作動されるロック装置によって縦ビーム（longitudinal beams）に相対的な回転軸を中心とする回転動作に対してロックすることでこの課題を解決する。

支持面側の結合部が縦ビームの支持面に回転可能に支持される結果、延長ビームを水平面で回転させるための関節接合部は、延長ビームの側面ではなく患者支持面の側面に位置される。その結果、延長ビームの重量の増加を伴うことなく、関節接合部を非常に安定して構成することができる。関節接合部を延長ビームの側面に設けないことで軽量化され、容易な取り扱いを可能にする。

遠隔駆動は、例えばロック装置が患者の脚の端部から作動することを許容する。その結果、それは手術現場の無菌領域にいない助手によって行う事ができる。その結果、医者はロック装置の作動を行う必要がなく、また、手術作業中に他の人によって妨害されることもない。

ロック装置は、縦ビームに配置された第１の歯部と、支持面側の結合部に配置されて第１の歯部と噛合する第２の歯部とを備えることができる。また、少なくとも一方の歯部と他方の歯部との噛合を解除可能に構成することができる。好ましくは、縦ビームに配置された歯部は固定される一方、結合部に配置された歯部は移動可能に設けられる。ロック装置は、移動可能な第２の歯部を固定された第１の歯部との噛合位置に向けて予め付勢すると共に、遠隔駆動により解放位置に向けて移動可能となるように構成することができる。遠隔駆動は、油圧式などの圧力手段を介して行うことができる。好適な実施形態として、圧力手段により作動されるピストンは、延長ビームが結合された時にロック装置と作動接続されるようにビーム側の結合部に配置される。したがって、この実例において、圧力手段のための接続はビーム側の結合部に位置されている。

延長ビームを結合する間の接続方向が実質的に水平となり、かつ、患者支持面の縦ビームに対して垂直方向となるように、支持面側の結合部とビーム側の結合部とを構成することで、結合及び分離する間における延長ビームの取り扱いをさらに容易にすることができる。したがって、延長ビームは側方から結合することができるので、例えば独国実用新案出願公開第２０２００９０１３９０５号明細書に示されているように、延長ビームを既に患者が横たわっている患者支持面の下方にある結合部に挿入しなければならない構成に比べて非常に簡素となる。

本発明の好適な実施形態において、延長ビームの固い結合と保持とを確実にするために、支持面側の結合部は、ビーム側の結合部を受け入れるために外側に向けて横方向に開口する受容ポケットを有する。ビーム側の結合部は、その結合位置で支持面側の結合部にロックできるように構成されている。

例えば、伸縮装置による骨折の整復においては、確認のために懸念される患者の脚をレントゲン撮影する必要があり、この時、延長ビームは画像の生成を妨げてはならない。この目的のため、延長ビームは、例えば複合繊維状物質（composite fibrous substance）など、レントゲン撮影を可能にする公知の部材で形成される。この部材は、延長ビームの形状を患者の脚の照射が妨げられず、もしくは、この妨げが最小限となるように形成することを許容する。したがって、延長ビームは、ビーム側の結合部に接続されると共に、結合状態で患者支持面の縦ビームと平行になる第１の直線状部分と、第１の部分に対して相対的に曲げられた移行部分と、第１の部分と平行な第２の直線状部分とを備えて屈曲して形成することができる。その結果、延長ビームは、患者の脚を縦方向に照射する際に画像に写り込まないように、患者の脚に対して外側に振られる。

本発明の特に好適な実施形態として、延長ビームは楕円形の断面を有する管状に形成されると共に、結合状態で楕円形の長い断面軸が水平面に対して傾くように、ビーム側の結合部に相対的に配置される。患者の脚の照射において、照射が縦方向から逸脱して延長ビームが画像に写り込む場合、楕円形の断面形状と楕円形の配置方向により照射される延長ビームの部材はビームを補強する二重壁に最大に一致される。その一方で、延長ビームの二次断面（quadratic cross section）の場合、照射線の一部はビーム壁の内部の長い距離を走ることがあり、照射線のこの部分はビーム部材に大幅に吸収される。

送り軸ユニットのためのホルダは、好ましくは、その関節軸が延長ビームの結合状態で水平方向、かつ、延長ビームの縦軸に対して横方向に向けられる四つの関節接合部を備えるリンク機構により患者支持面から離間された延長ビームの端部に接続される。四つの関節接合部を備えたリンク機構は、患者の脚に引張力を生じさせることなく、患者の股関節を中心に垂直の円形軌跡上で送り軸ユニットと患者の脚とを移動させることを可能にする。

添付図面に関連する以下の記載は、本発明の具体的な実施形態を説明する。

本発明によれば、伸縮装置において、延長ビームを要望に応じて好適に結合、もしくは、分割することができ、さらには、手術医を妨げることなく、もしくは、手術現場の無菌状態を危険にさらすことなく好適に回転させることができる。

図１は、患者支持面の一部と結合された延長ビームと送り軸ユニットとを斜視した部分概略図を示す。 図２は、送り軸ユニットを除いた図１による伸縮装置の側面図を示す。 図３は、送り軸ユニットのためのホルダを備えた図２の伸縮装置を示す。 図４は、結合された延長ビームのためのインタ−フェイスを備えた支持面ビームの拡大図を示す。 図５は、支持面側の結合部を斜視した部分概略図を示す。 図６は、図５の矢印Ａ方向から視た支持面側の結合部の側面図を示す。 図７は、支持面側の結合部の上面図を示す。 図８は、ビーム側の結合部の上面図を示す。 図９は、図８の矢印Ｂ方向から視たビーム側の結合部を示す。 図１０は、図４のＸ−Ｘ線に沿った支持面ビーム及びインターフェイスの断面図を示す。 図１１は、図４のＸＩ−ＸＩ線に沿ったインターフェイスの断面図を示す。 図１２は、図１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿った延長ビームの断面図を示す。

図１に示す伸縮装置は、互いに平行で、かつ、他の支持表面部に取り付けるための長手方向の端部にある接続要素１２をそれぞれ有する二つの支持面ビーム１０を含む患者支持面の部分を備えている。

支持面ビーム１０は患者を支えるための骨盤板（不図示）を支持する。１６で示された延長ビームは、インターフェイス１４により一つの支持面ビーム１０に結合されている。延長ビーム１６は、支持面の周辺にある第１の直線部分１８と、屈曲移行部分２０と、第１の部分１８に平行な第２の部分２２とを備える曲管により形成されている。管は炭素繊維複合材からなり、図１２に示す楕円形の断面を有する。

延長ビーム１６は、その端部を支持面部分から送り軸ユニット２８のためのホルダ２６を支持する四つの関節接合部を備えたリンク機構２４まで接続されている。送り軸ユニット２８は、患者の足を受容するためのシュウ３０と、患者の足に引張力を作用させる引張リンク機構３２とを備える。ホルダ２６の接続点は、送り軸ユニット２８と共に、その中心が四つの関節接合部もしくは平行四辺形のリンク機構２４により患者の股関節となる円形トラック３４（図２）上を移動可能に構成されている。結果として、患者の足は、回転により患者の足に作用する引張力を伴うことなく、股関節の中で上下に回転することができる。

延長ビーム１６と支持面ビーム１０とを結合するためのインターフェイスの詳細を以下に説明する。

図４には、支持面側の結合部３６と延長ビーム１６に接続されたビーム側の結合部３８とを備えるインターフェイス１４と、縦ビーム１０が示されている。支持面側の結合部３６の詳細は図５から７に示されている。支持面側の結合部３６は、その中間位置に支持開口部４２を備えるブロック型ハウジング４０で形成されている。剛性ピン（不図示）上の結合部３６は、縦ビーム１０の下面に配置されると共に、ピン軸を中心に回転できるように支持されている。このピン支持は、支持面側の結合部３６を回転可能にすると共に、延長ビーム１６をその縦軸方向に結合する。

ブロック型ハウジング４０は、その一端部に下部フランジ４４と上部フランジ４６とにより区切られて、図８，９に示された結合部３８のビーム側を受け入れる受容ポケット４８を備えている。結合部３８は鎌形（sickle-shaped）に形成され、その自由端にポケット４８の底部に設けられた円形凹部５４と係合する平らな円筒型延長部５０（図８参照）と、下部フランジ４４に設けられたフック開口部５６と係合するピン５２とを備えている。鎌形に曲げられた延長ビーム１６と近接する結合部３８の端部には、作動ピン６０の押圧によりロック位置と解放位置との間を回転できるように取り付けられた捕集爪（catch pawl）５８が設けられている。捕集爪５８は、結合部３６の受容ポケット４８の底部に形成された捕集開口部６２（図６参照）に挿入されて係合することを目的とする。

二つの結合部３６，３８を結合するために、ビーム側の結合部３８がピン５２と共に支持面側の結合部３６のフランジ４４に設けられたフック開口部５６の中に導入され、円筒型延長部５０も受容ポケット４８の底部に設けられた開口部５４の中に挿入される。そして、結合部３８が受容ポケット４８に挿入され、かつ、捕集爪５８が捕集開口部６２の中に嵌め込まれるように、延長ビーム１６は結合部３８と共にピン５２の軸を中心に回転される。そして、作動ピン６０は、ハウジング４０の上部フランジ４６に設けられた孔６４に合致される。捕集爪５８をその解放位置に戻すために、作動ピン６０は支持面ビーム１０に配置された押圧鍵６６により孔６４から外れることができる。図４に示すように、操作者がビーム側の結合部３８の下に手を置き、押圧鍵６６の押し下げによりロックが失われるように親指で押圧鍵６６を作動させることで、延長ビーム１６は確実に保持されると共に、支持面側の結合部３６から外れ落ちないように構成されている。

図５，７で確認されるように、スライド６８はハウジング４０の上部フランジ４６に移動可能に支持されて、水平溝部７０の中を通過開口部４２まで半径方向に移動できる。スライド６８は、その通過開口部４２から離間する端部に、結合部３６を正確な回転位置でロックするために患者支持面の縦ビーム１０に固定された歯部７４（図１１参照）と噛合する歯部７２を備えている。スライド６８は、ハウジング４０に固定されると共に、スライド６８の溝７８に係合するピン７６により案内される。

さらに、図７に示すように、スライド６８は、支持面側の結合部３６の支持軸を中心に回転できるようにその一部を支持されたリング８４に接続されているカム８２に、カム曲線８２を介して置かれている。リング８４は、図７に示す圧縮スプリング８６により予め反時計回りに付勢されると共に、ハウジング１４の孔９２（図１０参照）に移動可能に配置された作動ボルト９０にローラ８８を介して置かれる。図７に示すボルト９０が上方に向けて移動されて、図７に示すリング８４が圧縮スプリング８６の押圧力に抗して時計回りに回転すると、歯部７２と歯部７４との噛合が解かれるように、スライダ６８はスプリング（不図示）の作用により通過開口部４２の中心の方向に移動する。ボルト９０が再び解放されて、スライド６８がカム８２の反時計回りの回転により歯部７４との噛合位置まで外方に押されるまで、ハウジング４０、すなわち支持面側の結合部３６は縦軸を中心に回転することができる。

本実施形態において、ボルト９０の作動は、二つの結合部３６，３８を結合する間に結合部３８の円筒孔９６の中に配置されたピストン９４がボルト９０と合致されて、このピストン９４を油圧作動することで行われる。ピストン９４は、ビーム側の結合部３８に形成された流体路９８を介して供給される作動油により動かされる。このことは、ロック装置７２，７４の遠隔駆動を可能にする。

１０ 縦ビーム
１２ 接続要素
１４ インターフェイス
１６ 延長ビーム
１８ 第１の直線部分
２０ 屈曲移行部分
２２ 第２の直線部分
２４ リンク機構
２６ ホルダ
２８ 送り軸ユニット
３６ 支持面側の結合部
３８ ビーム側の結合部
４０ ハウジング
４２ 支持開口部
４４ 下部フランジ
４６ 上部フランジ
４８ 受容ポケット
５４ 円形凹部
５６ フック開口部
５８ 捕集爪
６２ 捕集開口部
６８ スライド
７２ 歯部（ロック装置）
７４ 歯部（ロック装置）
７８ 溝
８２ カム
８４ リング
８６ 圧縮スプリング
８８ ローラ
９０ 作動ボルト

Claims (15)

1. 患者支持面と、その一端部を患者支持面にインターフェイス（１４）を介して接続されると共に、その他端部に送り軸構造（２８）のためのホルダ（２６）を有する延長ビーム（１６）とを備え、患者支持面が骨盤支持板を支える互いに平行な少なくとも二本の縦ビーム（１０）を備える伸縮装置であって、
   インターフェイス（１４）が、支持面側の結合部（３６）と、延長ビーム（１６）に固定されたビーム側の結合部（３８）とを備え、
   支持面側の結合部（３６）が、一本の縦ビーム（１０）の下面に配置されると共に、骨盤支持板に垂直なピン軸を中心に回転できるように支持され、
   支持面側の結合部（３６）が、遠隔駆動（９４，９０）により作動されるロック装置（７２，７４）によって、縦ビーム（１０）に相対的な回転軸を中心とする回転動作に対してロックされることを特徴とする伸縮装置。
2. ロック装置が、縦ビーム（１０）に配置された第１の歯部（７４）と、支持面側の結合部（３６）に配置されて第１の歯部（７４）と噛合する第２の歯部（７２）とを備え、少なくとも一方の歯部（７２，７４）と他方の歯部（７２，７４）との噛合が解除可能であることを特徴とする請求項１に記載の伸縮装置。
3. 縦ビーム（１０）に配置された第１の歯部（７４）は固定され、支持面側の結合部（３６）に配置された第２の歯部（７２）は移動可能であることを特徴とする請求項２に記載の伸縮装置。
4. 移動可能な第２の歯部（７２）は、固定された第１の歯部（７４）との噛合位置に向けて予め付勢されると共に、遠隔駆動により解放位置に向けて移動可能であることを特徴とする請求項２又は３に記載の伸縮装置。
5. 遠隔駆動は、流体圧力を介して行われることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の伸縮装置。
6. 支持面側の結合部（３６）及びビーム側の結合部（３８）は、延長ビーム（１６）を結合する間の接続方向が実質的に水平で、かつ、患者支持面の縦ビーム（１０）に対して垂直方向となるように構成されていることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の伸縮装置。
7. 支持面側の結合部（３６）が、ビーム側の結合部（３８）を受け入れるために外側に向けて横方向に開口する受容ポケット（４８）を備えることを特徴とする請求項６に記載の伸縮装置。
8. ビーム側の結合部（３８）が、その結合位置を支持面側の結合部（３６）にロック可能に構成されていることを特徴とする請求項１から７の何れかに記載の伸縮装置。
9. 延長ビーム（１６）がレントゲン写真を撮ることができる部材で構成されていること特徴とする請求項１から８の何れかに記載の伸縮装置。
10. 延長ビーム（１６）が複合繊維状物質で構成されていることを特徴とする請求項９に記載の伸縮装置。
11. 延長ビーム（１６）が楕円形の断面を有する管状に形成されていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の伸縮装置。
12. 結合状態で楕円形の長い断面軸が水平面に対して傾くように、延長ビーム（１６）はビーム側の結合部（３８）に相対的に位置合わせされることを特徴とする請求項１１に記載の伸縮装置。
13. 延長ビーム（１６）は、ビーム側の結合部（３８）に接続されると共に、結合状態で患者支持面の縦ビーム（１０）と平行になる第１の直線状部分（１８）と、第１の部分（１８）に対して相対的に曲げられた移行部分（２０）と、第１の部分（１８）と平行な第２の直線状部分（２２）とを備えて屈曲して形成されていることを特徴とする請求項９から１２の何れかに記載の伸縮装置。
14. 送り軸ユニットのためのホルダ（２６）は、その関節軸が延長ビーム（１６）の結合状態で水平方向、かつ、延長ビーム（１６）の縦軸に対して横方向に向けられる四つの関節接合を備えるリンク機構（２４）によって延長ビーム（１６）に接続されていることを特徴とする請求項１から１３の何れかに記載の伸縮装置。
15. 圧力手段により作動されるピストン（９４）は、延長ビーム（１６）が結合された時にロック装置と作動接続されるようにビーム側の結合部（３８）に配置されていることを特徴とする請求項１から１４に記載の伸縮装置。

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