JP6247670B2

JP6247670B2 - 医療装置

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Publication number: JP6247670B2
Application number: JP2015173218A
Authority: JP
Inventors: 井上　明久; 明久井上; 智哉中久喜; 卓也小尾
Original assignee: Mizuho Corp
Current assignee: Mizuho Corp
Priority date: 2015-09-02
Filing date: 2015-09-02
Publication date: 2017-12-13
Anticipated expiration: 2035-09-02
Also published as: JP2017046966A

Description

本発明は、医療装置に関し、特に、手術台の転倒防止機構に関する。

手術台は、患者の特定の部位を医師が処置し易い位置に移動させる必要があるため、患者が載置されるテーブルの高さや傾きを自由に変更できる機能を備えていることが求められており、従来からテーブルの昇降機能、傾斜機能を備えた手術台が知られている（特許文献１参照）。

このような手術台には一般的にキャスターが取り付けられており、手術台を室内の所定の位置に移動させやすくなっている。また、手術台が勝手に移動しては危険であるため、通常、キャスターが回転しないようにストッパ等の固定手段が設けられている。

また、この固定手段として、各キャスターの近くに伸縮可能なロッドを設け、この複数のロッドを伸動作させて、手術台を持ち上げる手法が知られている。

特開２００４−７３６１６号公報

ところで、この種の手術台は、テーブルの高さや傾きを自由に変更できるものの、テーブルの高さや傾きを変更することによる重心の移動により、手術台が転倒するおそれがある。

したがって、この重心の移動を適切に検知することで未然に手術台の転倒を防止できるものの、製造コストの高騰を防ぐため、大幅な設計変更をすることなく実現したいという要望がある。

また、テーブルの耐荷重量を超えた荷重が加わる場合、手術台の破損や故障の原因となるため、手術台に加わる荷重を正確に計測する必要性がある。

そこで、このような課題の一例を解消するために、本願は、大幅な設計変更をすることなく、重心や手術台に加わる荷重を適切に計測可能であって、手術台の転倒や重量オーバーによる故障等を未然に防止可能な医療装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、請求項１に記載の医療装置（Ｓ）は、本体（２）を床面から持ち上げて支持し、前記本体を移動可能なキャスター（２２）を備えた医療装置において、前記本体に取り付けられ、前記キャスターを床面から離反させ、前記本体を床面から持ち上げて固定する固定装置（３０）と、前記本体と前記固定装置の間に設けられ、前記固定装置が床面から受ける鉛直方向の荷重を検出する荷重検出手段（５６）と、を備え、前記固定装置は、ロッド（３４）を伸縮することにより前記キャスターを床面に接触、又は前記キャスターを含む本体を床面から持ち上げる伸縮ユニット（３２）を備え、前記伸縮ユニットを鉛直方向に移動可能なガイド（６４）が設けられており、前記キャスターが床面に接触し前記ロッドが前記床に接触していない状態において、前記荷重検出手段と前記伸縮ユニットの接触が断たれた状態で前記伸縮ユニットが前記ガイドに保持されていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の医療装置は、請求項１に記載の医療装置において、前記固定装置は、前記本体の下方鉛直方向に取り付けられていることを特徴とする。

また、請求項３に記載の医療装置は、請求項１、又は請求項２に記載の医療装置において、複数の前記荷重検出手段により計測された荷重に基いて前記本体の転倒の危険性を判断する判断手段を更に備えていることを特徴とする。

簡易な機構で、手術台等の医療装置に加わる荷重や荷重が加わった際の重心を正確に計測することができるとともに、その計測結果に基づいて転倒の危険性や重量オーバーによる故障等の危険性を使用者に伝えることができる。

手術台の外観例を示す斜視図である。固定装置による基台の固定解除動作例を示す基台の構成図である。固定装置による基台の固定動作例を示す基台の構成図である。ロードセルの取付例を示し、図４（ａ）は組立状態図であり、図４（ｂ）は分解斜視図である。固定装置による基台の固定又は固定解除動作におけるロードセルの動作例を説明するための図である。転倒防止装置の簡易システム図である。ロードセルの他の取付例を示す模式図である。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。なお、以下の説明において、作動油とは、油圧式のシリンダ装置の中で動力伝達媒体として使用される流体をいう。また、本実施形態の手術台Ｓは、用途が異なる診療台や治療台等も含む概念であるが、当該分野に限られるものではなく、転倒する危険性のある一般的な医療装置に用いることも可能である。

図１に示すように、本実施形態の手術台Ｓは、例えば、手術室の床上に載置される基台２（本願の本体）と、基台２から起立するコラム５と、コラム５上に設けられるテーブル１０と、を備えている。

コラム５は、基台２に対してテーブル１０を鉛直方向に移動可能な伸縮機構を備え、使用者は、この伸縮機構により所望する高さにテーブル１０の高さを調整可能である。

テーブル１０は、コラム５上に取り付けられる基部（図示なし）と、この基部に対して水平方向に移動、又は前後・左右方向に傾倒させる可動部（図示なし）と、この可動部に載置されるテーブル本体１５と、を備える。

テーブル本体１５は、コラム５の伸縮動作に伴い上下方向に移動可能であるとともに、可動部の動作に伴い前後・左右方向に傾斜、又は水平面内における移動が可能である。これらの動作をテーブル本体１５に行わせる機構は可動部やコラム５内に設けられているが、公知技術であるため、その説明及び図示は省略する。

基台２は、基台本体３と、この基台本体３を床面から持ち上げて支持する脚部２０を備えている。この脚部２０には、例えば、図１及び図２に示すように、床面上を転動可能なキャスター２２が用いられ、このキャスター２２は基台本体３の下面の前後四隅に設けられる。手術台Ｓは、このキャスター２２によって床面を自由に動かすことが可能である。

基台本体３は、筐体３ａを有し、この筐体３ａの内部には、手術台Ｓの動作を電気的に制御するための制御装置等が収容され、後方上部表面には、手術台Ｓを操作するためのタッチパネル式の表示体７が設けられている。また、手術台Ｓには、当該制御装置と電気的に接続され、手術台Ｓを電気的に制御するためのボタン類が配置されたリモコンが別途設けられている。そして、ユーザは、このリモコン又は表示体７を用いて手術台Ｓを動作させることが可能である。

また、基台２には、図２及び図３に示すように、手術台Ｓが移動しないようにこの基台２を持ち上げるとともにキャスター２２を床面から離反させ、手術台Ｓを所定の位置に固定する固定装置３０が設けられている。この固定装置３０は、図４（ａ）に示すように、油圧ユニット３２（本願の伸縮ユニット）と、この油圧ユニット３２に流路３７を介して接続される油圧発生装置３８と、を備えている。なお、この固定装置３０は、キャスター２２の代わりに基台２を床面から持ち上げて手術台Ｓを支持する脚部２０としても機能する。

油圧ユニット３２は、例えば、単動式であって油圧式のシリンダ装置であり、図４に示すように、一端が閉塞された円筒状のシリンダ本体３３と、このシリンダ本体３３の開口端から油圧により一方向に伸縮するロッド３４と、を備えている。この油圧ユニット３２は、油圧発生装置３８から流路３７を介してシリンダ本体３３に作動油が供給、又はシリンダ本体３３から作動油が流路３７を介して排出されることでロッド３４を伸縮可能であり、固定装置３０による基台２の固定動作では、図５（ｂ）に示すように、ロッド３４を伸動作させ、固定装置３０による基台２の固定解除動作では、図５（ａ）に示すように、ロッド３４を縮動作させる。

ここで、「固定装置３０による基台２の固定動作」とは、ロッド３４により基台２を支持するものであって、キャスター２２を基台本体３とともに床面から離反させる動作であり、「固定装置３０による基台２の固定解除動作」とは、ロッド３４を縮めることでロッド３４を床面から離反させ、キャスター２２により基台本体３を支持する動作である。

固定装置３０は、図１〜図３に示すように、基台本体３の下面に所定の配分で複数個所に取り付けられるものであって、具体的には、基台本体３の前方及び後方に有するそれぞれのキャスター２２に近接して隅部四箇所に配置され、ロッド３４は、その先端部が床面と対峙するようにして配置される。

そして、固定装置３０による基台２の固定動作では、図３及び図５（ｂ）に示すように、ロッド３４を鉛直方向に伸動作させ床面をロッド３４で押圧することで、キャスター２２が床面から持ち上げられ、ロッド３４により基台２が支持される。一方、固定装置３０による基台２の固定解除動作では、図２及び図５（ａ）に示すように、ロッド３４を鉛直方向に縮動作させ床面からロッド３４を離反させることで、キャスター２２を床面に接触させてこのキャスター２２により基台２が支持される。

また、本実施形態の手術台Ｓは、図６に示すように、テーブル１０に加わる荷重を測定するとともに、重心の移動による手術台Ｓの転倒や耐荷重量を超えた荷重がテーブル１０に加わることによる手術台Ｓの故障等の危険性を判断する危険性判断装置５０を備えている。

この危険性判断装置５０は、固定装置３０による基台２の固定動作において床面から受ける鉛直方向の荷重を計測する複数の荷重計測器５５と、各荷重計測器５５によって計測された計測結果に基づいて荷重オーバーによる故障や破損の危険性や、転倒の危険性を判断する判断装置（本願の判断手段）と、を備えている。

この判断装置は、上述した制御装置に含まれ、制御装置は、図示しないがＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を備え、当該ＣＰＵが、例えばＲＯＭに記憶された各種プログラムを実行することにより、手術台全体の動作を制御するとともに、本願の判断手段として機能する。具体的に、制御装置は、各荷重計測器５５から出力される出力信号に基いて、各脚部２０に加わる荷重を測定し、その測定値から荷重オーバーによる故障や破損の危険性を判断する。例えば、各脚部２０に加わる荷重を計測し、その測定値が、予め規定された規定値よりも大きい場合に故障や破損の可能性があるものと判断し、警告音や表示による警告を行うように音声出力処理や表示処理を行う。

また、制御装置は、重心の移動による転倒の危険性を判断するものであって、各荷重計測器５５から出力される出力信号に基いて、各脚部２０に加わる荷重を測定し、その測定値から転倒の危険性を判断する。制御装置は、例えば、前後夫々の脚部２０に加わる荷重を求め、前後のどちらか一方の荷重が予め設定された所定の閾値Ａよりも小さい場合に他方の側に転倒するおそれがあるものと判断し、警告音や表示による警告を行うように音声出力処理や表示処理を行う。

荷重計測器５５には、図４（ｂ）及び図５に示すように、例えば、圧縮形のロードセル５６が用いられる。このロードセル５６は、例えば、外形が円柱状に形成され、一方の表面の略中央部に荷重が検出される円形状の作動領域５６ａを有している。このロードセル５６は、基台２と固定装置３０の間に配置され、ロッド３４の伸動作時にこの作動領域５６ａに対して鉛直方向に加わる荷重が計測される。

このロードセル５６は、図４（ｂ）に示すように、中央部にロードセル５６を保持する凹部６１が形成された台座６２によって作動領域５６ａを下向きにして保持される。また、油圧ユニット３２は、保持体６４によって鉛直方向に擦動可能に保持される。

保持体６４は、図５に示すように、内部に油圧ユニット３２を収容する空間部を有し、下端には油圧ユニット３２のシリンダ本体３３の下端縁部と係合する係合体６５を備え、シリンダ本体３３の脱落を防止する。この保持体６４は、固定装置３０による基台２の固定解除動作において、図５（ａ）に示すように、シリンダ本体３３とロードセル５６との間に所定の間隙ｔを有するように形状が設計されて台座６２に固定される。シリンダ本体３３の上端面は平坦状に形成され、固定装置３０による基台２の固定動作において、図５（ｂ）に示すように、ロッド３４の伸動作によってシリンダ本体３３が上方へ移動しその上端面がロードセル５６の作動領域５６ａに当接される。

油圧ユニット３２は、この保持体６４により、ロッド３４の縮動作において、所定の間隙ｔを有してこのロードセル５６の下方に配置されシリンダ本体３３の中心軸とロードセル５６の作動領域５６ａの中心軸とを合致させて上下移動可能に配置される。

このように構成された手術台Ｓは、固定装置３０による基台２の固定動作において、キャスター２２が床面から離反するまでロッド３４が伸動作すると、図５（ｂ）に示すように、シリンダ本体３３の上端面がロードセル５６の作動領域５６ａに当接されることによって、ロッド３４が床面から受ける荷重をロードセル５６によって計測する。この時、保持体６４によってシリンダ本体３３は保持体６４の内側面に沿って鉛直上向きに移動し、ロードセル５６の作動領域５６ａの中心軸とシリンダ本体３３の中心軸を合致させた状態で基台２が持ち上げられるため、作動領域５６ａには、鉛直方向以外の力が作用せずに、適切に床面から受ける荷重が伝達される。したがって、基台２に作用する負荷が正確に計測できる。

一方、固定装置３０による基体２の固定解除動作において、図２及び図５（ａ）に示すように、キャスター２２が床面に接触しロッド３４の先端が床面から離反するまでロッド３４が縮動作すると、シリンダ本体３３が保持体６４の内側面に沿って鉛直下向きに移動し、シリンダ本体３３とロードセル５６との間に間隙ｔを有する。したがって、ロードセル５６の作動領域５６ａには外力が作用しなくなり、常時、作動領域５６ａにシリンダ本体３３が接触することによる誤動作や手術台の移動時による振動等による故障等の発生が未然に防止される。

また、キャスター２２により基台２を支持している状態において、ロードセル５６とシリンダ本体３３の間には間隙ｔを有しているため、保持体６４の寸法精度を高精度に設定する必要がなく製造コストの高騰化を防止できる。また、温度変化による部品の膨張や収縮の影響を受けても動作に影響が出にくいため、それらを考慮せずに保持体６４や台座６２を製造することができる。

なお、台座６２は、基台２に形成されていても良く、必須の構成要件ではない。また、凹部６１の形状は、ロードセル５６が動かないように保持することが可能であればどのような形態であっても構わない。

また、保持体６４は、ロッド３４が縮んだ状態において、ロードセル５６との間に間隙を有して油圧ユニット３２を鉛直方向に移動可能に保持できればよく、本実施形態のように、シリンダ本体３３の周囲を完全に囲む形状でなくても構わない。具体的には、例えば、２分割された平面視において円弧状の部材を対向配置しても良い。

次に、手術台Ｓの基本動作例について説明する。

手術台Ｓは、キャスター２２により移動可能となっており、例えば、手術室内の所定の位置に移動可能となっている。また、手術時において、手術台Ｓの意図しない移動を防止するために、固定装置３０による基台２の固定動作が行われる。また、テーブル本体１５は、医者が処置しやすいように、昇降、水平面内での移動、又は横転・縦転動作が行われる。

固定装置３０による基台２の固定動作において、ロッド３４の伸動作によって、ロードセル５６の作動領域５６ａには、脚部２０が床面から受ける鉛直方向の荷重が伝達され、この荷重を示す出力信号が制御装置に出力される。

制御装置は、各脚部２０に配置されているロードセル５６から出力される出力信号に基いて、前後夫々の脚部２０に加わる荷重を求め、前後のどちらか一方の荷重が予め設定された所定の閾値Ａよりも小さい場合に他方の側に転倒するおそれがあるものと判断し、警告音や表示による警告を行うように音声出力処理や表示処理を行う。

なお、本実施形態では、前後の転倒について言及したが、左右の転倒も考慮して手術台Ｓ全体としての転倒の危険性の有無を判断しても構わない。

また、夫々の脚部２０に加わる荷重から、基台２の全体に加わる荷重分布を求めて、転倒の危険性の有無を判断するようにしても構わない。

次に、手術台Ｓの他の動作例について説明する。本動作例は、荷重オーバーによる故障や破損を防止する点で上記動作例とは異なる。

制御装置は、各脚部２０に配置されているロードセル５６から出力される出力信号に基いて、前後夫々の脚部２０に加わる荷重を求めるとともに、すべての脚部２０に加わる全体荷重を求め、この全体荷重や各脚部２０に加わる荷重が予め設定された所定の閾値Ｂよりも大きい場合に荷重オーバーにより故障や破損のおそれがあるものと判断し、警告音や表示による警告を行うように音声出力処理や表示処理を行う。

また、夫々の脚部２０に加わる荷重から、基台２の全体に加わる荷重分布を求めて、荷重オーバーにより故障や破損のおそれがある箇所があるか否かを判断し、危険性のある箇所を特定するようにしても構わない。

以上に説明したように、本実施形態の手術台Ｓは、テーブル１０やコラム５が載置された基台２を床面から持ち上げて支持する複数の脚部２０を備えた手術台Ｓにおいて、基台２と各脚部２０の間に設けられ、脚部２０が床面から受ける鉛直方向の荷重を検出するロードセル５６と、を備え、脚部２０は、基台２を移動可能なキャスター２２と、ロッド３４を伸縮することにより前記キャスター２２を床面に接触、又はキャスター２２及び基台２を床面から持ち上げる油圧ユニット３２と、を備え、ロードセル５６は、基台２と油圧ユニット３２の間に設けられ、油圧ユニット３２のロッド３４の縮動作時において、ロードセル５６の作動領域５６ａと油圧ユニット３２の間に間隙ｔを有している。

このような手術台Ｓにおいて、油圧ユニット３２のロッド３４を縮動作することでキャスター２２により手術台Ｓを移動することが可能であるとともに、ロードセル５６の作動領域５６ａと油圧ユニット３２の接触が断たれた状態で保持されるためにロードセル５６に外力を作用しないようにすることができる。

また、油圧ユニット３２のロッド３４を伸動作することで、手術台Ｓが移動しないように基台２を固定することができるとともに、基台２を支持する各脚部２０に作用する荷重を正確に計測し、その計測結果から転倒の危険性や重量オーバーによる故障等の危険性を判断することができる。

なお、本実施形態は一形態であって、この形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態ではキャスター２２とは別途設けられる固定装置３０による基台２の固定動作時にロードセル５６による荷重の計測が行われるようにしたが、常時、ロードセル５６による荷重の計測が行われるようにしても構わない。この場合、例えば、キャスター２２と基台２との間にロードセル５６を設ければよく、好適には、図７に示すように、ロードセル５６の作動領域５６ａに鉛直方向以外の力が作用しないように、軸７１を鉛直方向に擦動可能に保持する保持体７２を基台２に取り付け、この軸７１の下端にキャスター２２を設け、この軸７１と基台２の間にロードセル５６を設ければ良い。

また、本実施形態では、油圧ユニットとして単動式のシリンダーが用いられているが、キャスター２２の代わりとして基台２を支持できるように伸縮可能な脚部２０であれば良く、ピニオンラックなどの機械式の伸縮装置であっても良いし、その他、機械式、電気式に限られず、一般的に公知な伸縮装置を採用しても構わない。

また、本実施形態では、荷重計測器として、圧縮形のロードセルが用いられているが、この形態に限定されるものではなく、接触により荷重を計測できる機器であればどのような形態であっても構わない。

Ｓ手術台
２基台
２０脚部
２２キャスター
３２油圧ユニット
３４ロッド
５６ロードセル
６４保持体

Claims

本体を床面から持ち上げて支持し、前記本体を移動可能なキャスターを備えた医療装置において、
前記本体に取り付けられ、前記キャスターを床面から離反させ、前記本体を床面から持ち上げて固定する固定装置と、
前記本体と前記固定装置の間に設けられ、前記固定装置が床面から受ける鉛直方向の荷重を検出する荷重検出手段と、
を備え、
前記固定装置は、ロッドを伸縮することにより前記キャスターを床面に接触、又は前記キャスターを含む本体を床面から持ち上げる伸縮ユニットを備え、
前記伸縮ユニットを鉛直方向に移動可能なガイドが設けられており、
前記キャスターが床面に接触し前記ロッドが前記床に接触していない状態において、前記荷重検出手段と前記伸縮ユニットの接触が断たれた状態で前記伸縮ユニットが前記ガイドに保持されていることを特徴とする医療装置。
前記固定装置は、前記本体の下方鉛直方向に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の医療装置。
複数の前記荷重検出手段により計測された荷重に基いて前記本体の転倒の危険性を判断する判断手段を更に備えていることを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載の医療装置。