WO1994014387A1

WO1994014387A1 - Stand device of optical instrument for medical use

Info

Publication number: WO1994014387A1
Application number: PCT/JP1993/001923
Authority: WO
Inventors: Katsushige Nakamura
Original assignee: Mitaka Kohki Co., Ltd.
Priority date: 1992-12-28
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1994-07-07
Also published as: EP0628290A1; SG46474A1; JPH06197912A; DE69330051T3; EP0628290B1; JP2825721B2; KR950700037A; EP0628290A4; DE69330051T8; KR0149044B1; CN1060328C; US5528417A; EP0628290B2; CN1089363A; DE69330051D1; DE69330051T2

Description

明細書

発明の名称

医療用光学機器のスタンド装置技術分野

この発明は、顕微鏡手術（M I CROSURGERY) の際に、重量物である手術顕微鏡及びその付属機器を、平行リンクを利用した保持リンク機構で保持し、且つそれらの重量をカウンタウヱイトにてバランスさせることにより、前記手術顕微鏡等を希望する空間位置に停止させることができるスタンドに関するものである。乐技 - 脳外科手術や心臓外科手術などは、手術顕微鏡で患部を観察しながら行われるものであり、非常に細かくて神経を使う手術であると共に、手術時間も長時間になるケースが多い。このように手術時間が長時間化することは、患者にとっても、医者にとっても. 肉体的且つ精神的に疲労が増すこととなり、好ましくない。

手術顕微鏡等の医療用光学機器は、このような高度な手術において非常に大きな役割を果たしているものであり、医療用光学機器の使い易さがそのまま手術時間の短縮化に結びつくものである, そのための、従来の医療用光学機器のスタンド装置としては、例えば第 1 0図及び第 1 1 図に示さ ήるようなものがある（特開昭

5 6 - 3 2 1 1 0号公報参照）。

1 はスタンドベース、 2 はスタンド支柱で、スタンド支柱 2 はスタンドベース 1 に対して垂直な回動軸 αを中心に回動できるようになつている。そして、このスタンド支柱 2 とスタンドベース 1 との間には電磁クラッチ cが設けられており、この電磁クラッチ Cによりスタンド支柱 2 のスタンドベース 1 に対する位置を口ックできるようになつている。また、スタンドベース 1 の下面には口ック機構及び上下動機構の付いたキャスタ 3 も備えてあり、フロア Fの上面を移動可能となっていると共に希望位置で口ックでき、また水平調整が行えるようになつている。

そして、このようなスタンド支柱 2の上端部には、第 1平行リンク 4が回動支点 5を介して取付けられている。第 1平行リンク 4 は、この回動支点 5を中心に前方（図中矢示 A方向）又は後方 (図中矢示 B方向）に回動自在であると共に、回動支点 5 に設けられた図示せぬ電磁クラッチにてロック自在とされている。第 1 平行リンク 4の上部には、水平シャフト 6があり、この水平シャフト 6 へ、第 2平行リンク 7及び第 3平行リンク 8が連動状態で組付けられている。平行リンク 8の前端には下方へ延長された先端アーム 9が形成してあり、この先端アーム 9の下端に手術顕微鏡 1 0が取付けられている。

このように手術顕微鏡 1 0が水平シャフト 6 の延長線よりも下方に位置しているため、この手術顕微鏡 1 0 自体が一種の重りとなって、いわゆる「やじろベえ」の如きバランス構造が形成され、手術顕微鏡 1 0 は前記延長線 Lと先端アーム 9 との交点 1 1 を中心として揺動可能となり、手術顕微鏡 1 0 の観察角度を任意に変化させて、患者 1 2の開頭部を拡大観察することができる。また、平行リンク 7の水平シャフト 6 に対する連結軸 1 3 には図示せぬ電磁クラッチが設けられており、前記角度を変化させた手術顕微鏡 1 0をその位置でロックする ilとができる。

しかしながら、このような従来の医療用光学機器のスタンド装置にあっては、第 1 1 図に示すように、術者 1 4 による手術顕微鏡 1 0の観察角度の変更に伴って、先端アーム 9が交点 1 1 を中心として！；くため、この先端アーム 9が術者 1 4の近くにいるァシスタント 1 5 に当たったりするおそれがある。また、観察角度によっては術者 1 4 自身に先端アーム 9が当たることもあり、操作性の面で不便であった。また、先端アーム 9 自体は完全な滅菌処理が施されていないため、先端アーム 9が術者 1 4等に触れるということは衛生面においても好ましくない。また、この種のスタンド装置の設置場所は、施される手術の内容に応じて最適位置が選択される。すなわち、手術が行われる前に、術者 1 4からの指示により、患者 1 2の周辺位置における特定の位置が選択されるが、スタンド装置をその位置に移動してセットする作業は、衛生上の要請から手術に関与しない補助者が行う。その者は、スタンド装置を指定位置に移動してロックした後、水平調整してスタンド装置全体を完全な水平状態とする。なぜならば、手術室のフロア Fといっても厳密な意味では水平でないため、水平調整をしないと回動軸 aが傾斜してしまい、電磁クラッチ Cをフリーにした瞬間に、スタンド支柱 2以上の構造が回動軸なを中心にして大きく回動してしまうおそれがあるからである。このように、従来のスタンド装置は位置を変化させるたびに、その位置において水平調整を行わなければならず、取扱いが大変に面倒であつた。

この発明はこのような従来の技術に着目してなされたものであり、操作中に医療用光学機器を支持しているアーム部材が大きく振れず、また水乎調整の不要な医療用光学機器のスタンド装置を提供するものである。発明の開示

本発明の光学機器のスタンドは、一対づつの平行な縦アーム及び横アームを組み合わせて形成した平行リンクにおける前記一方の縦アームの途中部分を、フロア上に設置した架台の回動支点に支持し、

該平行リンクの上側横アームを延長して支持アームを形成すると共に、支持アームの先端に軸支した略垂直な先端アームの下端に医療用光学機器を支持し、

該支持アームの始点となる平行リンクの連結軸に、該連結軸と同一の水平線上に位置する水平支点及び連結軸と同一の垂直線上に位置する垂直支点とを有するクランク部材を軸支し、該クランク部材の水平支点と架台の一部とを平行リンクの縦アームと平行で且つ前記縦アームの連結軸から回動支点までの長さと同一な長さを有する縦サブアームにて連結すると共に、クランク部材の垂直支点と前記先端アームの一部とを平行リンクの支持アームと平行で且つ支持アームと同一の長さを有する横サブアームにて連結し、

そして、平行リンクの下部に、前記回動支点を中心とした平行リンクの倒れ方向に加わる重量を相殺して医療用光学機器を空中停止せしめるためのカウンタウヱイトを設けたものである。

従って、平行リンクを変形して医療用光学機器を上下方向及び /又は水平方向に移動させても、医療用光学機器を支持している先端アームは常に略垂直状態が維持される。このように、先端ァームが大きく振れて、周辺の人に当たるおそれがないため、操作性及び衛生面において好適である。

また、別の発明に係る医療用光学機器のスタンド装置は、先端アームの下端に、垂直な縦アームを有する支持用平行リンクを設け、該支持用平行リンクの最下部の横アームに医療用光学機器を支持したものである。

このように、医療用光学機器を支持用平行リンクを介して先端アームの下端に取付けたため、この支持用平行リンクを変形させることにより、先端アームが略垂直状態のままでも、医療用光学機器の向きを変化させることができる。

更に別の発明に係る医療用光学機器のスタンド装置は、前記架台を、フロアに設置したベースに、略垂直な回動軸を中心にして回動自在な状態で取付けると共に、架台以上の構造の重量バランスを、少なくとも前記回動軸まわりで互いに直交する 2方向で約り合わせたものである。

このように、架台以上の構造の重量バランスを、少なくとも回動軸まわりで互いに直交する 2方向で約り合わせたため、スタンドを傾斜したフロアに設置しても、前記架台以上の構造が回動することはない。従って、スタンド装置を移動させても、移動した先で水平調整をする必要がなく、取扱いが大変簡単である。

更に別の発明に係る医療用光学機器のスタンド装置は、平行リンクの一方の縦アームの途中部分を、部屋の壁に設置された架台の回動支点に取付けるようにしたものである。すなわち、架台を部屋の壁に設置するタイプにしたので、フロアスペースを広く利用することができる。

更に別の発明係る医療用光学機器のスタンド装置は、平行リンクの一方の縦アームの途中部分を、天井に設置された架台の回動支点に取付けるようにし、平行リンクの下側横アームを延長して支持アームを形成するようにし、平行リンクの上部にカウンタウエイトを設けるようにしたものである。従って、前記壁掛けタィプ同様にフロアスペースを広く利用することができる。

尚、以上及び以下において、縦アーム又は横アームと「平行」とは、縦アーム又は横アームを真っ直ぐに仮定した場合のものと平行である意味であり、例えばこれら縦アーム又は横アームが部分的に湾曲形成されている場合は、それらのアームの両端同士

(または、両端と回動支点）を結ぶ直線と平行であることを意味する。従って、「長さ」もその直線の長さを意味している。図面の簡単な説明

第 1 図は、この発明の第 1実施例に係る医療用光学機器のスタンド装置を示す側面図である。 - 第 2図は、医療用光学機器を上昇移動させた状態を示す第 1 図相当の側面図である。

第 3図は、医療用光学機器を下降移動させた状態を示す第 1 図相当の側面図である。

第 4図は、医療用光学機器を水平に遠ざける方向に移動させた状態を示す第 1 図相当の側面図である。

第 5図は、支持平行リンクの拡大側面図である。

第 6図は、支持平行リンクの変形状態を示す拡大側面図である第 Ί図は、スタンド装置の側面視における回動軸を中心としたバランス構造を示す概略図である。

第 8図は、スタンド装置の正面視における回動軸を中心としたバランス構造を示す概略図である。

第 9図は、この発明の第 2実施例に係る医療用光学機器のスタンド装置を示す側面図である。第 1 0図は、従来の医療用光学機器のスタンド装置を示す側面図である。

第 1 1 図は、従来の医療用光学機器の平行リンクの変形状態を示す概略説明図である。発明を実施するための最良の形態

以下、この発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。第 1 図〜第 8図はこの発明の第 1 実施例を示す図である。 1 6 がベースで、このベース 1 6の下面にはロック機構付きのキャスタ 1 7が備えてあり、このキャスタ 1 7 にてフロア F上を移動できるようになつている。このベース 1 6の上には側面形状が概略コ字状を呈した架台 1 8が取付けてある。この架台 1 8 は垂直な回動軸を中心に回動自在とされていると共に、この回動軸 . に設けられた電磁クラッチ C , にてその回動を停止させてロックできるようにもなつている。

この架台 1 8の上部の前端側に設定した回動支点 1 9 に平行リンク 2 0が軸支されている。この平行リンク 2 0 はそれぞれ 2本で 1組の平行な縦アーム 2 1、 2 2 と横アーム 2 3、 2 4の両端を各々連結軸 ^ , 〜で連結して形成されているものであり、この平行リンク 2 0の前側の縦アーム 2 1 の下側の途中部分が前記の回動支点 1 9 に軸支されているものである。また、この回動支点 1 9 には電磁クラッチ C ₂ が設けられており、縦アーム 2 1 の回動位置（即ち、平行リンク 2 0の変形状態）をロックできるようになつている。そして、この回動軸 1 9 にて軸支される前側の縦アーム 2 1 は後方側へ向けて湾曲形成されており、術者と干渉しにくいような構造となっている。また、後方の縦ァ一ム 2 2 の下端には該縦アーム 2 2 と一体的に連動するレバー 2 5が固定してあり、このレバー 2 5の下端に第 1 カウンタウヱイト W , が取付けられている。更に、下側の横アーム 2 4の後端部にも第 2 カウンタウヱイト W ₂ が取付けられている。

平行リンク 2 0の上側の横アーム 2 3 には、該横アーム 2 3をそのまま前側へ向けて延長した支持アーム 2 6がー体的に形成されており、その先端には垂直な先端アーム 2 7が連結軸 ^ ₅ にて回動自在に取付けられている。この支持アーム 2 6 も上側に向けて湾曲形成されており、術者の頭部と干渉しにくい構造となっている。 ·

この先端アーム 2 7の下方には、第 5図及び図 6図に示す如く、 2つの平行リンク 2 8、 2 9を連動させた支持用平行リンク 3 0 が垂直な軸 α ₂ を中心に回動自在に設けられている。この支持用平行リンク 3 0の付け根には電磁クラッチ C ₃ が設けられており、この電磁クラッチ C ₃ にて前記軸 α ₂ 中心の回動をロックできるようになつている。そして、この支持用平行リンク 3 0の最下部の横アーム 3 0 aに、更に別の電磁クラッチ C ₄ を介して、軸 α を中心に回動自在な手術顕微鏡（医療用光学機器） 3 3が取付けてある。この支持用平行リンク 3 0の縦アーム 3 2のうち、手術用顕微鏡 3 3側のものは、手術用顕微鏡 3 3から遠ざかる方向へ湾曲形成されているため、術者と干渉しにくくなっている。このように、この支持用平行リンク 3 0 は全体として湾曲形状を呈しているため、この支持用平行リンク 3 0 にて支持されることにより手術顕微鏡 3 3 の中心 3 3 aは先端アーム 2 7 の真下（即ち. 軸 α ₂ 上）に位置するようになっている。尚、この手術顕微鏡 3 3 は図示せぬスライド機構により、この軸 α ₂ 、 a に沿った方向、及び中心 3 3 aの紙面垂直方向に沿った方向に移動調整できるようになっており、この調整機構を用いて前記中心 3 3 aを軸 a 2 、 a 3 に合致させることが可能となっている。そして、この支持用平行リンク 3 0の縦アーム 3 2 は常に先端アーム 2 7 と平行で、横アーム 3 1 だけが角度を変化させるようになつている。従って、このように横アーム 3 1 の角度を変化させることにより、手術顕微鏡 3 3 の観察角度を変化できるようになつている。尚、この支持用平行リンク 3 0の変形状態は電磁クラック C ₅ にて口ックできる。

次に、支持アーム 2 6の始点となっている連結軸，には L字形のクランク部材 3 4が軸支されており、このクランク部材 3 4 には連結軸 ^ , と同一の水平線 L , 上に位置する水平支点 S ₆ と, また連結軸 ^ , と同一の垂直線 L ₂ 上に位置する垂直支点/ S ₇ が設定されている。そして、前記水平支点 ₆ と、回動支点 1 9 と同一の垂直線 L ₃ 上に位置する架台 1 8の連結軸 ;S _B とを、縦ァ —ム 2 1 と平行で且つ回動支点 1 9から連結軸 β , に至る直線長さと同一長さの縦サブアーム 3 7 にて連結されている。また、クランク部材 3 4の他方の垂直支点 ₇ と先端アーム 2 7の上端の連結軸） 3₉ との間を、支持アーム 2 6 と平行で且つ該支持アーム 2 6の長さ（連結軸 ^ , から連結軸 ₅ までの直線長さ）と同一長さの横サブアーム 3 8 にて連結している。従って、機構的には. 前記回動支点 1 9 →連結軸 ^ , →連結軸 iS ₆ —連結軸 ₈ にて

「平行リンク」が形成され、また連結軸 yS ₁ —連結軸 i8 ₅ →連結軸 β 9 —連結軸 β 1 にて別の「平行リンク」が形成されることとなる。

更に、この実施例のスタンド装置は、上記の如き機構上の工夫とは別に、重量バランス上の工夫もなされている。すなわち、第

7図及び第 8図に示す如く、垂直な回動軸を中心にして、側面視（第 7図）でも正面視（第 8図）でも、左の重量 Xと、左側の重量 Υが均等になるように設計され、また均等になるように調整されている。このようにスタンド装置全体が回転軸ひ，を中心とした直交する 2方向においてそれぞれの重量バランスが確保されているため、スタンド装置を傾斜したるフロア F上に設置した状態で、電磁クラッチ C , をフリーにしても、架台 1 8以上の構造が回転軸を中心にして勝手に回動することはない。このことは、例えば、回転軸を中心に自由に回転する「円柱」を想定し、その「円柱」を傾斜面に設置してもその「円柱」が回転しないこととメカニズムは同じことである。従って、この実施例に係るスタンド装置を他の場所に移動させる場合も、移動先において面倒な水平調整を行う必要がない。

さて、次に、前述したこのスタンド装置の機構上の動作を説明す ο

このスタンド装置の機構上の動作において最も特徴的なことは. クランク部材 3 4が回動しないことである。つまり、水平支点 6 は常に連結軸 ^ , と同一の水平線 1^ 上に位置し、また垂直支点 ) 3 ₇ は常に連結軸 / と同一の垂直線 L ₂ 上に位置している。従って、第 2図及び第 3図に示す如く、支持アーム 2 6を上下させることにより手術顕微鏡 3 3を上下させても、連結軸と垂直支点 ₇ とは不動なので、この連結軸と垂直支点を含む平行リンク 4 0 の対向辺となる先端アーム 2 7 も常に垂直状態となる。また、第 4図に示す如く、回動支点 1 9を中心にメインの平行リンク 2 0を倒して、手術顕微鏡 3 3を前後動させても、クランク部材 3 4 は前述のように回転しないので、先端アーム 2 7 の垂直状態は維持される。このように、平行リンク 2 0を変形させて、手術顕微鏡 3 3を上下 · 前後に移動させても、先端ァーム 2 7 は常に垂直状態が維持されるだめ、スタンド装置の操作中に先端アーム 2 7が術者等に干渉することはない。

そして、手術顕微鏡 3 3の観察角度を変化させたい場合には、先端アーム 2 7の下方に支持されている支持用平行リンク 3 0を、軸 α ₂ を中心に回転させたり、或いは支持用平行リンク 3 0を変形させたりすることにより、希望する角度に設定することができる。この場合も、支持平行リンク 3 0の縦アーム 3 2が垂直状態のままなので術者等に干渉しにくくなつている。

加えて、支持アーム 2 6を上下動させたり（第 2図 · 第 3図）、或いは支持アーム 2 6を架台 1 8から遠ざけたりする（第 4図）ような場合も、平行リンク 2 0、支持アーム 2 6、支持用平行リンク 3 0、手術顕微鏡 3 3等の重量は全て第 1 カウンタウヱイト W . 及び第 2 カウンタウヱイト W ₂ にて相殺されるため、電磁クラッチ C ₂ をフリーにて手術顕微鏡 3 3を移動させ、移動先において手を離しても手術顕微鏡 3 3 は空中に停止する。特に、手術顕微鏡 3. 3を遠ざける方向に移動させる場合（第 4図）は、縦ァ —ム 2 2 と一体的に回転するレバー 2 5 により第 1 カウンタゥェィト\ , が反対方向へ遠ざかるので、確実な重量バランスが図られ o

第 9図はこの発明の第 2実施例を示す図である。先の第 1実施例はフロア設置タイプのスタンド装置としたが、この第 2実施例は天井設置タイプのものを示すものである。平行リンク 2 0以下の構造の全を上下逆にして、天井 4 1 に設置されたベース 4 2 に. 回動軸，を中心に回動自在に取付けた構造となっている。それ以外の構造は先の第 1実施例と同様に付き、同一箇所に同一符号を付して、重複説明を省略する。尚、この天井 4 1 に設置する夕イブのものも、回転軸，まわりの少なくとも直交する 2方向において重量バランスが図られているため、長期使用中に、仮に回転軸が若干傾斜するようなことがあっても、架台 1 8以下の構造が電磁クラッチ C , をフリーにした瞬間に回転してしまうようなことはない。

以上、フロア設置タイプ及び天井設置タイプのスタンド装置を説明したが、これ以外にも、架台 1 8を手術室の壁に設置する壁掛けタイプのスタンド装置であっても良い。

この発明に係る医療用光学機器のスタンド装置は、以上説明した如き内容のものなので、平行リンクを変形して医療用光学機器を上下方向及び又は水平方向に移動させても、医療用光学機器を支持している先端アームは常に略垂直状態が維持される。従つて、先端アームが大きく振れて、周辺の人に当たるおそれがないため、操作性及び衛生面において好適である。

また、スタンド装置における架台以上の構造の重量バランスを. 少なくとも回動軸まわりで互いに直交する 2方向で約り合わせたので、スタンドを傾斜したフロアに設置しても、前記架台以上の構造が回動することはない。従って、スタンド装置の位置を移動させても移動先において水平調整をする必要がなく、取扱いが大変簡単である。産業上の利用可能性

以上のように、本発明に係る医療用光学機器のスタンド装置は平行リンクを変形して医療用光学機器を上下方向及び Z又は水平方向に移動させても、医療用光学機器を支持している先端アームは常に略垂直状態が維持される。従って、先端アームが大きく振れて、周辺の人に当たるおそれがないため、手術室内で高操作性と衛生管理が要求される医療用光学機器の保持に好適である。

Claims

請求の範囲

1 . 一対づつの平行な縦アーム及び横アームを組み合わせて形成した平行リンクにおける前記一方の縦アームの途中部分を、フロァ上に設置した架台の回動支点に支持し、.

そして、平行リンクの下部に、前記回動支点を中心とした平行リンクの倒れ方向に加わる重量を相殺して医療用光学機器を空中停止せしめるためのカウンタウェイトを設けたことを特徴とする医療用光学機器のスタンド装置。

2 . 先端アームの下端に、垂直な縦アームを有する支持用平行リンクを設け、該支持用平行リンクの最下部の横アームに医療用光学機器を支持した請求項 1記載の医療用光学機器のスタンド装置 <

3 . 架台を、フロアに設置したベースに、略垂直な回動軸を中心にして回動自在な状態で取付けると共に、架台以上の構造の重量バランスを、少なくとも前記回動軸まわりで互いに直交する 2方向で約り合わせた請求項 1 又は 2記載の医療用光学機器のスタンド装置。

4 . 平行リンクの一方の縦アームの途中部分を、部屋の壁に設置された架台の回動支点に取付けるようにした請求項 1又は 2記載の医療用光学機器のスタンド装置。

5 . 平行リンクの一方の縦アームの途中部分を、天井に設置された架台の回動支点に取付けるようにし、平行リンクの下側横ァ一ムを延長して支持アームを形成するようにし、平行リンクの上部にカウンタウヱイトを設けるようにした請求項 1 又は 2記載の医療用光学機器のスタンド装置。