JP6314593B2

JP6314593B2 - 医療用表示装置移動機構

Info

Publication number: JP6314593B2
Application number: JP2014067380A
Authority: JP
Inventors: 洋介福田; 幸枝宮本
Original assignee: 長田電機工業株式会社
Priority date: 2014-03-28
Filing date: 2014-03-28
Publication date: 2018-04-25
Anticipated expiration: 2034-03-28
Also published as: JP2015188562A

Description

本発明は医療用表示装置移動機構に関し、詳しくは、少なくとも一部が透明表示画面で構成された医療用表示装置に好適な医療用表示装置移動機構に関する。

近年、歯科治療においては、歯科治療中の状況、歯科治療に必要なデータ（例えば、患者の治療経過，参考症例等）、更には、患者の個人データ（例えば、名前，年齢，性別等）を表示するディスプレイを具備し、該ディスプレイを見ながら、あるいは、患者に説明しながら治療を行うことが行われている。また、顕微鏡によって患部の映像を拡大表示することによって治療を行うことも行われている。

例えば、特許文献１には、歯科用表示装置であって、被写体を角度調整自在な撮像部で拡大撮像しディスプレイに映写し、それを見ながら作業を行う歯科用表示装置が開示されている。また、特許文献２には、接眼タイプの顕微鏡を備えた医療用診療装置において、拡大像の少なくとも一部を顕微鏡の視野内で視認可能な状態にしたままで、特定された少なくとも１つの診療器具に関する情報を示す器具関連情報画像を、重ね合せ画像として視野内に表示させるものが開示されている。

実用新案登録第３１５２４２７号公報特開２０１３−１９０７６６号公報

しかしながら、特許文献１に開示された歯科用医療用表示装置では、術者は治療中に歯科治療に必要な画像を見る場合に、視線あるいは顔をディスプレイの配置方向に向けなければならず、視線と術野がずれることから、診療効率を上げることはできなかった。また、歯科治療の場合に患者にディスプレイを見せる場合は、ディスプレイを患者の方へ向ける必要があるとともに、治療中の画像を術者と患者の両者が見られるようにディスプレイを配置することはできなかった。

また、特許文献２に開示された医療用診療装置では、術者は患部の画像とともに、視野内に所望の情報画像を表示させることが可能であるが、術者は、姿勢を正した上で目を接眼レンズに固定しなければならず、また、視線から外れた術野の拡大像を見ながら治療を行う必要があることから、操作習熟のために相当の訓練を必要とした。さらに、術者は接眼レンズに目を固定して治療を行うため、長時間の治療は術者の疲労蓄積や筋肉痛の要因となっていた。

このため、発明者らは、表示画面の少なくとも一部が透明表示画面で構成され、術者と患者との間に医療用表示装置を配置可能に設けることを提案したが、医療用表示装置を患者の顔の前に配置して治療を行う場合、患者が治療用椅子に着座したり退座したりする場合、あるいはうがいをする場合などは医療用表示装置を術者あるいは補助者が移動させなければならず、面倒な作業を行わなければならないという問題があった。また、患者が誤って医療用表示装置に触れてしまった場合の対策が必要であった。

本発明は、これらの実情に鑑みてなされたものであり、治療用椅子のバックレストの倒れ角に応じて、医療用表示装置を移動させることによって、患者が治療用椅子に着座したり退座したりする場合、あるいはうがいをする場合などに、医療用表示装置を術者あるいは補助者が移動させる作業を省力化でき、また、患者が誤って医療用表示装置にぶつかるのを防止するできる医療用表示装置移動機構を提供することをその目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、医療用表示装置移動機構であって、表示画面の少なくとも一部が透明表示画面で構成された医療用表示装置と、治療椅子を含み該治療椅子に対して相対的な位置が不変な治療ユニットの構成部材に一端側を取り付けるとともに他端側に前記医療用表示装置を取り付けたアーム部材と、該アーム部材に取り付けられ前記治療椅子のヘッドレストに対して前記医療用表示装置を回動させる回転駆動部と、前記治療椅子に設けたバックレスト倒れ角検出部を備え、該バックレスト倒れ角検出部で検出したバックレストの倒れ角に応じて、前記回転駆動部が前記医療用表示装置の前記ヘッドレストに対する角度を変更することを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記バックレストの傾動動作の終了を検知した後、前記医療用表示装置を回転させることを特徴とするものである。
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記医療用表示装置は、前記バックレストが水平となる倒れ角となった際に、前記治療椅子のヘッドレストの前方において前記ヘッドレストとのなす角度が最小となるまで回動されることを特徴とするものである。
請求項４の発明は、請求項１〜３の発明のいずれか１において、前記医療用表示装置の回動が終了した際に、前記医療用表示装置の透明表示画面が前記治療椅子のヘッドレストに対向していることを特徴とするものである。

請求項５の発明は、請求項１〜４の発明のいずれか１において、前記アーム部材の少なくとも一部がフレキシブルアームで構成されることを特徴とするものである。

請求項６の発明は、請求項１〜５の発明のいずれか１において、前記医療用表示装置の前記ヘッドレストに向けられる側に距離センサを有し、該距離センサからの距離出力値が所定値以下になった際に、前記回転駆動部が前記医療用表示装置を前記ヘッドレストから遠ざける方向に回転させることを特徴とするものである。

請求項７の発明は、請求項１〜６の発明のいずれか１において、前記医療用表示装置は
前記アーム部材に対して着脱自在に取り付けられていることを特徴とするものである。

本発明によれば、治療用椅子のバックレストの倒れ角に応じて、表示画面の少なくとも一部が透明表示画面で構成された医療用表示装置を移動させることによって、医療用表示装置を、術者と患者との間に自動的に配置することができ、医療用表示装置に歯科治療中の状況や歯科治療に関するデータを表示することで、術者は視野と術野とを一致させた状態で患部から視線をそらすことなく患者情報を得ることができる。また、患者が治療用椅子に着座したり退座したりする場合、あるいはうがいをする場合などに、医療用表示装置を術者あるいは補助者が移動させる作業を省力化できる。さらに、患者が誤って医療用表示装置に近づいた際にぶつかることを防止できる。

本発明の医療用表示装置移動機構における医療用表示装置の一例を説明するための図である。本発明の医療用表示装置移動機構における医療用表示装の使用例を示す図である。本発明の医療用表示装置移動機構を設けた歯科治療椅子の一例を上から見た図である。図３に示す歯科治療椅子の一部を横から示す図である。本発明の医療用表示装置移動機構における回転駆動部の一例を模式的に示す図である。本発明の医療用表示装置移動機構を設けた歯科治療椅子の状態と医療用表示装置の位置関係を説明するための図である。本発明の医療用表示装置移動機構の機能ブロックの一例を示す図である。本発明の医療用表示装置移動機構を設けた歯科治療椅子の他の一例を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の医療用表示装置に係る好適な実施の形態について説明する。以下の説明において、異なる図面においても同じ符号を付した構成は同様のものであるとして、その説明を省略する場合がある。
図１は、本発明の医療用表示装置移動機構における医療用表示装置の一例を説明するための図であり、それぞれ図１（Ａ）は表面側（術者側）から、図１（Ｂ）は裏面側（患者側）から、図１（Ｃ）は側面から医療用表示装置を見た図である。また、図２は、本発明の医療用表示装置移動機構における医療用表示装の使用例を示す図である。

図１において、医療用表示装置１０（以下、表示装置という。）は、表示画面１１の少なくとも一部が透明表示画面で構成されている、透明表示画面は、透明ディスプレイあるいは透明表示装置に用いられており、表示画面そのものが一定程度の透過度をもち、画面の背景が透けて見える特徴をもつ表示画面のことをいう。例えば、有機ＥＬ表示装置は、自発光特性を持ち、装置内部の薄膜トランジスタや有機発光素子を透明な形態に作ることにより透明表示装置に形成できる。また、液晶表示装置も同様に、バックライト光源を設けない場合は、透明表示装置として使用できる。

表示装置１０は、図２で示すように、例えば、ヘッドレスト（安頭台）２１、バックレスト２２、コンターシート２３、レッグレスト２４を有する歯科治療椅子２０に設けることができ、術者Ｘと患者Ｙとの間に配置された状態で使用することができる。この場合、表示装置１０の表示画面１１のうち少なくとも画像を表示しない領域については、術者Ｘは表示装置１０の表面側（図１（Ｃ）では矢印Ａで示す側）から患者Ｙの口腔内を見ることができる。このため、術者は、視野と術野とを一致させることができ、術者は患部から視線をそらすことなく表示装置１０に表示した歯科治療中の状況や歯科治療に関するデータを得ることができる。なお、表示装置１０の表示画面１１は、少なくとも一部が透明表示画面であればよく、全体が透明表示画面から構成されていてもよい。

また、図１に示す表示装置１０は、表示画面１１とベゼル（額縁）１２を有しており、表示画面１１の全体を透明表示画面で構成した場合に、治療に必要な種々の情報を表示した例を示すものである。表示装置１０は、患者側に向けられる裏面側（図１（Ｃ）では矢印Ｂで示す側）のベゼル１２に光源１３、撮像部１４、距離センサ１５を備えている。光源１３は、患者の口腔内を照明するためのものであり、図１に示す例では複数の光源１３を備えている。

撮像部１４は一対のＣＣＤあるいはＣＭＯＳセンサに繋がるライトガイドから構成されている。このため、表示装置１０を患部に近づけた場合に、左右の方向から口腔内を撮影することが可能であり、画像処理を行うことにより３Ｄ画像データを得ることも可能となっている。また、距離センサ１５は、表示装置１０と患者の顔部との距離を計測するためのものであり、患者の顔部が表示装置１０に対して所定の距離以下に近づいた場合に、後述するように表示装置１０を患者から遠ざけるようにしている。

次に、本発明の医療用表示装置移動機構について説明する。図３は、本発明の医療用表示装置移動機構を設けた歯科治療椅子の一例を示す図であり、図４は、図３の歯科治療椅子の一部を横から示す図である。また、図５は、本発明の医療用表示装置移動機構の回転駆動部の一例を模式的に示す図である。

図３、図４に示す例は、歯科医療椅子２０のヘッドレスト２１の側面部にアーム部材３０の一端側を取り付け、このアーム部材の他端側に回転駆動部４０を介して医療用表示装置１０を取り付けたものである。また、歯科用治療椅子２０には、コンターシート２３に対するバックレスト２２の倒れ角を検出するためのバックレスト倒れ角検部５０が設けられている。このバックレスト倒れ角検出部５０は、例えば周知の重りを用いた回転角検出器やロータリーエンコーダを用いることができる。そして、バックレスト倒れ角検出部５０で検出したバックレスト５０の水平位置に対する倒れ角に応じて、回転駆動部４０が医療用表示装置１０の患者Ｘの顔部に対する角度、すなわちヘッドレストに対する角度を変更するようにしている。また、アーム部材３０は、少なくともその一部がフレキシブルアームで構成されており、個々の患者の顔部の位置に応じて術者が表示装置１０の位置や角度を調整できるようにしている。

回転駆動部４０は、図５で示すように、軸部材４１、筐体４２、軸受け４３、アタッチメント４４、歯車４５、４６、モータ４７、回転角度検出部４８、スリット付回転盤４９を有している。筐体４２はアーム部材３０の他端側に固着されており、軸部材４１は軸受け４３によって筐体４２に対して回転可能に軸支されている。軸部材４１の一端側には、表示装置１０に設けたアタッチメント１６を着脱自在に取り付け可能なアタッチメント４４が設けられている。また、軸部材４１には歯車４５が設けられており、歯車４５と歯号する歯車４６を介して、筐体４２内に設けたモータ４７によって回転駆動される。スリット付回転盤４９と回転角度検出部４８とはロータリーエンコーダを構成しており、軸部材４１に設けたスリット付回転盤４９の回転角を検出することにより、軸部材４１に取り付けた表示装置１０の回転角度を検出している。

筐体４２には、スイッチ６０が設けられており、バックレスト２２の傾倒時において後述する安全機構が働いた際にリセットスイッチとして機能したり、退座時のポジション設定のためのスイッチとして機能したりするようになっている、なお、図５で示す回転駆動部４０は上記のように構成されているが、例えばエンコード付モータをアーム部材３０に固着し、エンコード付モータの回転軸に表示装置取付用のアタッチメント４４を設けるようにしてもよい。

次に、バックレスト２２の倒れ角と表示装置１０のヘッドレスト２１に対する角度について説明する。図６は、本発明の医療用表示装置移動機構を設けた歯科治療椅子の状態と医療用表示装置の位置関係を説明するための図である。図６（Ａ）は着座あるいは退座ポジションを、図６（Ｂ）；は診療ポジションを、図６（Ｃ）はうがいポジションをそれぞれ示す。
患者Ｘが歯科治療椅子２０に着座する初期状態の場合は、図６（Ａ）に示すようにバックレスト２２が起立した状態となり、着座時に表示装置１０が邪魔とならないように、表示装置１０は患者の顔部あるいはヘッドレスト２１から最も離れた位置となるようにヘッドレスト２１に対する角度が設定される。この時の角度は術者が表示装置１０を用いて設定できるようにしくことが可能である。

そして、図６（Ｂ）に示すように、患者が歯科治療椅子２０に着座し、バックレスト２２を傾倒させて診療ポジションにした場合は、表示装置１０は、患者Ｘの顔部の前方に来るように、回転角度検出部４８からの出力が予め定められた値となるようにモータ４７が駆動され、表示装置１０がヘッドレスト２１に最も近づく位置まで自動的に回転される。この場合、バックレスト２２の倒れ角の増加に追従させて、表示装置１０を回転させてもよいが、バックレスト２２の傾倒動作の終了を検知した後、表示装置１０を回転させるようにすることが望ましい。このように、術者は、バックレスト２２を診療ポジションまで傾倒させる動作を行うだけで、表示装置１０を患者の顔部の前面まで自動的に移動させることができる。

また、図６（Ｂ）に示す診療ポジションにおいて、術者は、少なくとも一部がフレキシブルアームで構成されたアーム部材３０の位置と角度を変更することにより、患者Ｘの顔部に対する表示装置１０の位置や角度を調整することができる。なお、診療ポジジョンにおいて、患者が誤って起き上がった場合は、表示装置１０にぶつかる恐れがある。このため、安全機構として、距離センサ１５の距離出力値が所定値以下になった際は、回転駆動部４０が表示装置１０をヘッドレストから自動的に遠ざける方向に回転させるようにしている。ここで、安全機構における距離出力値の所定値は表示装置１０を用いて術者が設定できるようにしておけばよい。そして、安全機構が働いた際に、例えば回転駆動部４０に設けたスイッチ６０を押すことによって、再度、表示装置１０を図６（Ｂ）に示す診療ポジションの位置まで回転させるようにしている。

患者が着座した状態でうがいをする場合、図６（Ｂ）に示す診療ポジションから図６（Ｃ）に示すように、術者はバックレスト２２を起立させるが、表示装置１０は患者の前方からうがいに支障をきたさない角度、例えばバックレスト２２に対してほぼ９０度となる角度まで、回転駆動部４０によって回転される。具体的な回転角度は表示装置１０を用いて術者が設定できるようにしておくことができる。また、図６（Ｂ）の診療ポジションから図６（Ｃ）のうがいポジションにバックレスト２２が起立する際は、患者Ｘが表示装置１０に触れるのを防止するために、バックレスト２２の起立動作の終了を待って表示装置１０を回転させるのではなく、バックレスト２２の起立動作に追従して、表示装置１０を回転させることが望ましい。

また、図６（Ｃ）のうがいポジションから図６（Ｂ）の診療ポジションまでバックレスト２２を傾倒させる場合は、術者は、バックレスト２２の傾倒動作を行うだけで、回転駆動部４０は、表示装置１０が患者Ｘの顔部の前方に来るように、表示装置１０をヘッドレスト２１に最も近づく位置まで回転させる。この場合、バックレスト２２の傾倒動作の終了を検知した後、表示装置１０を回転させるようにすることが望ましい。すなわち、回転駆動部４０に対して、表示装置１０を患者Ｘの顔部の前方まで近づける動作を行わせる場合は、バックレスト２２の傾倒動作の終了後に行わせることが望ましく、表示装置１０を患者Ｘから遠ざける動作を行う場合は、バックレスト２２の起立動作に追従して動作させることが望ましい。

患者Ｘが歯科治療椅子２０から退座する場合は、図６（Ａ）に示す着座ポジションの場合と同様に、バックレスト２２を起立した状態にするが、着座時に表示装置１０が邪魔とならないように、表示装置１０が患者の顔部あるいはヘッドレスト２１から最も離れた位置となるように表示装置１０を回転させることが望ましい。このため、術者は図６（Ｃ）のうがいポジション時、あるいは、図６（Ｂ）の診療ポジションからバックレスト２２を起立操作する際に、回転駆動部４０に設けたスイッチ６０を押すことによって、回転駆動部４０は、図６（Ａ）に示す着座ポジションにおける表示装置１０の位置まで表示装置１０を回転するようにしている。

以上、着座ポジション、治療ポジション、および、うがいポジションのそれぞれについて、バックレスト２２の倒れ角と表示装置１０のヘッドレストに対する角度の関係について説明したが、バックレスト２２の倒れ角と各ポジションとの関係は、術者が表示装置１０によって設定可能としておくことができる。このため、例えば、バックレスト２２が水平の状態（０°）から３０°までの間にある場合は診療ポジションとして設定することにより、バックレスト２２が水平の状態（０°）から３０°までの間の位置に動かされて停止した際に、回転駆動部４０が表示装置１０をヘッドレスト２１に最も近づく位置まで回転させるようにしている。

図７は、本発明の医療用表示装置移動機構の機能ブロックの一例を示す図である。
医療用表示装置移動機は、表示装置１０に設けたモータ４７と回転角度検出部４８、歯科治療椅子２０に設けたバックレスト倒れ角検出部５０、表示装置１０に設けた距離センサ１５、制御部５１、記憶部５２、操作入力部５３から構成される。制御部５１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成され、医療用表示装置移動機全体を制御するためのものであり、歯科治療椅子２０を含む治療ユニット全体の制御を行うためのＣＰＵ、ＲＯＭ，ＲＡＭなど兼用することができる。

操作入力部５３は、先述したスイッチ５０や表示装置１０に相当する。ここで、表示装置１０にタッチパネルを設けておき、術者は表示装置１０に表示した操作ボタンをタッチすることにより、操作ボタンに応じて種々のコマンドを制御部５１に対して通知するようにしておけばよい。記憶部５２は、医療用表示装置移動機構における制御プログラムや制御パラメータを記憶している。制御パラメータとしては、バックレスト２２の倒れ角と各ポジションの関係や各ポジションにおける表示装置１０のヘッドレスト２１に対する角度の関係などがあげられる。また、スイッチ５０のポジションごとの操作内容も記憶部５２に記録される。

そして、バックレスト倒れ角検出部５０からの出力や操作入力部５３からのコマンドに応じて、制御部５１は表示装置１０の回転角の目標値と回転操作の開始タイミングを記憶部５２から読み出すとともに、回転操作の開始タイミングになった際に、回転角度検出部４８からの表示装置１０の回転角の出力値と目標値との誤差がゼロになるようにモータ４７を駆動している。この場合、モータ４７の制御は例えば通常のＰＩ制御を行うことができる。

以上、医療用表示装置移動機構として、ヘッドレスト２１の側面部にアーム部材３０の一端側を取り付け、このアーム部材３０の他端側に回転駆動部４０を介して医療用表示装置１０を取り付けたものを説明したが、アーム部材３０を取り付ける場所や回転駆動部４０の配置については種々の変更が可能である。

図８は、本発明の医療用表示装置移動機構を設けた歯科治療椅子の他の一例を示す図である。図８（Ａ）に示す医療用表示装置移動機構では、ヘッドレスト２１の側面部に回転駆動部４０を介してアーム部材３０の一端側を取り付け、アーム部材３０の他端側はアタッチメントを介して表示装置１０を着脱自在に取り付けている。また図８（Ｂ）に示す医療用表示装置移動機構では、アーム部材を第１のアーム部材３０_１と第２のアーム部材３０_２に２分割し、第１のアーム部材３０_１と第２のアーム部材３０_２とを回転駆動部４０によって回動可能な状態にし、第１のアーム部材３０_１の開放端側をヘッドレスト２１の側面部に固定するとともに、第２のアーム部材３０_２の開放端側にアタッチメントを介して表示装置１０を着脱自在に取り付けている。

また、以上の例では、アーム部材３０の一端側を歯科治療椅子２０のヘッドレスト２１に取り付けるようにしたが、アーム部材３０の一端側をバックレスト２２やコンターシート２３に取り付けるようにしてもよい。また、スピットンなどのように歯科治療椅子に対して相対的な位置が不変な構成部材であれば治療ユニットの他の場所にアーム部材３０の一端側を取り付けるようにしてもよい。

１０…医療用表示装置（表示装置）、１１…表示画面、１２…ベゼル（額縁）、１３…光源、１４…撮像部、１５…距離センサ、１６…アタッチメント、２０…歯科治療椅子、２１…ヘッドレスト（安頭台）、２２…バックレスト、２３…コンターシート、２４…レッグレスト、３０…アーム部材、４０…回転駆動部、４１…軸材、４２…筐体、４３…軸受け、４４…アタッチメント、４５，４６…歯車、４７…モータ、４８…回転角度検出部、４９…スリット付回転盤、５０…バックレスト倒れ角検出部、５１…制御部、５２…記憶部、５３…操作入力部、６０…スイッチ。

Claims

表示画面の少なくとも一部が透明表示画面で構成された医療用表示装置と、治療椅子を含み該治療椅子に対して相対的な位置が不変な治療ユニットの構成部材に一端側を取り付けるとともに他端側に前記医療用表示装置を取り付けたアーム部材と、該アーム部材に取り付けられ前記治療椅子のヘッドレストに対して前記医療用表示装置を回動させる回転駆動部と、前記治療椅子に設けたバックレスト倒れ角検出部を備え、該バックレスト倒れ角検出部で検出したバックレストの倒れ角に応じて、前記回転駆動部が前記医療用表示装置の前記ヘッドレストに対する角度を変更することを特徴とする医療用表示装置移動機構。
前記バックレストの傾動動作の終了を検知した後、前記医療用表示装置を回転させることを特徴とする請求項１に記載の医療用表示装置移動機構。
前記医療用表示装置は、前記バックレストが水平となる倒れ角となった際に、前記治療椅子のヘッドレストの前方において前記ヘッドレストとのなす角度が最小となるまで回動されることを特徴とする請求項１または２に記載の医療用表示装置移動機構。
前記医療用表示装置の回動が終了した際に、前記医療用表示装置の透明表示画面が前記治療椅子のヘッドレストに対向していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載の医療用表示装置移動機構。
前記アーム部材の少なくとも一部がフレキシブルアームで構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載の医療用表示装置移動機構。
前記医療用表示装置の前記ヘッドレストに向けられる側に距離センサを有し、該距離センサからの距離出力値が所定値以下になった際に、前記回転駆動部が前記医療用表示装置を前記ヘッドレストから遠ざける方向に回転させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１に記載の医療用表示装置移動機構。
前記医療用表示装置は前記アーム部材に対して着脱自在に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１に記載の医療用表示装置移動機構。