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Die
Erfindung bezieht sich auf eine drehbare Tragstruktur für medizinische
Einrichtungen wie ein chirurgisches Mikroskop mit einem Ständersystem.
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Auf
dem Gebiet der Gehirnchirurgie, Herzchirurgie etc. werden genaue
Operationen unter Beobachten kranker Teile bei Vergrößerung mittels
eines Mikroskops durchgeführt.
Da ein chirurgisches Mikroskop ein gewichtsmäßig schweres Einrichtungsteil
ist, wird es in hängendem
Zustand an einem Ende eines Tragarms eines Ständersystems getragen und kann
an jegliche Tragposition bewegt und in der gewünschten Position mittels eines
Ausgleichsmechanismus mit einem Gegengewicht angehalten werden.
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Die
vertikale Position eines am Ende des Tragarms vorgesehenen Endteiles
kann mittels eines Verbindungsmechanismus aufrecht erhalten werden, selbst
wenn der Tragarm bewegt wird. Unter dem Endteil ist ein Drehkörper vorgesehen,
der in seitlicher Richtung um eine vertikale, durch den Endteil hindurch
gehende Drehachse drehbar ist, und das chirurgische Mikroskop wird
zusammen mit dem Drehkörper
getragen.
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Folglich
kann die Betrachtungsrichtung durch das chirurgische Mikroskop frei
durch horizontales Drehen desselben zusammen mit dem Drehkörper um
die vertikale Drehachse geändert
werden.
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Für einen
operierenden Chirurgen ist es vorteilhaft, wenn der Drehwinkel um
die Drehachse des chirurgischen Mikroskops so groß wie möglich ist, und
besonders bevorzugt ist es, wenn das Mikroskop ohne Einschränkung in
allen Richtungen drehbar ist. Dadurch kann die Richtung des chirurgischen
Mikroskops während
des Operationsvorganges sequentiell geändert werden.
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Da
jedoch Verkabelungen zum Zuführen
von elektrischem Strom oder Signalen durch einen drehbaren Tragabschnitt
des chirurgischen Mikroskops eingeführt sind, unterliegen diese
Verkabelungen einem Verheddern ineinander oder einem Verdrillen miteinander,
was aus der Anhäufung
der Drehwinkel aufgrund der unbeschränkten Drehung des chirurgischen Mikroskops
resultiert, da extern der Ablauf der Drehungen von Bogenmaßen von
2nπ (n ist
eine ganze Zahl) nicht erkannt werden kann.
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Deshalb
wurde herkömmlich
ein Stoppmechanismus zwischen einem Tragarm und einem Drehkörper angeordnet,
um den Drehkörper
nicht mehr als eine Umdrehung (360°) drehen zu lassen. Obwohl die
inneren Verdrahtungen ohne Problem einige Umdrehungen verdrillt
werden können,
wurde der Stoppmechanismus, durch den die Drehung auf weniger als
eine Umdrehung beschränkt
wurde, verwendet, um die Verdrahtungen zu schützen.
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Wenn
der Drehwinkel eines chirurgischen Mikroskops weniger als eine Umdrehung
betrug, erreichte man den Schutz der inneren Verdrahtungen, aber
der Bereich des Drehwinkels war für Chirurgen unzureichend. Deshalb
entstand das Erfordernis, einen Stoppmechanismus vorzuschlagen,
durch den die Drehung um mehr als eine Umdrehung möglich gemacht,
aber nach einigen Umdrehungen zum Schutze der Verkabelungen beendet
wird.
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US-A-5784435
beschreibt eine Tragsäule
für eine
Röntgenröhre, wobei
eine Drehung um einen Winkel größer als
360° durch
Verwendung eines Drehreferenzpunktes in Verbindung mit einer Drehplatte
zugelassen wird.
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Gemäß einem
ersten technischen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung liegt
das Kennzeichen darin, dass eine drehbare Tragstruktur für medizinische
Einrichtungen, bei der ein um eine theoretische Drehachse drehbarer
Drehkörper
an einem Endteil eines Tragarms eines Ständersystems befestigt ist und
an der die medizinische Einrichtung von dem Drehkörper getragen
wird, umfassend: Drehsteuermittel, die zwischen dem Endteil und
dem Drehkörper
angeordnet und um die Drehachse drehbar sind; eine erste Verbindungsrinne
in Form eines Bogens, die an einer koordinierten Oberfläche der Drehsteuermittel
mit dem Endteil ausgebildet ist, einen ersten einbeschriebenen Winkel
um die Drehachse aufweist und weiter beweglich mit einem ersten,
in dem Endteil ausgebildeten Vorsprung verbunden ist; und zweite
Verbindungsrinnen in Form eines Bogens, die an einer koordinierten
Oberfläche
der Drehsteuermittel mit dem Drehkörper ausgebildet sind, einen
zweiten einbeschriebenen Winkel um die Drehachse aufweisen und weiterhin
bewegbar mit zweiten, in dem Drehkörper ausgebildeten Vorsprüngen verbunden
sind; wobei ein maximaler Drehwinkel des Drehkörpers um das Endteil größer als
oder gleich 360° ist.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine drehbare Tragstruktur für medizinische
Einrichtungen bereit, mit der ein medizinisches Einrichtungsteil
wie ein chirurgisches Mikroskop um mehr als eine Umdrehung gedreht
und außerdem
bei einem Drehwinkel angehalten werden kann, der keine nachteilige
Auswirkung auf die inneren Verdrahtungen hat.
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Gemäß einem
zweiten technischen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist
diese dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich in der drehbaren Tragstruktur
für medizinische
Einrichtungen das Drehsteuermittel eine erste Drehplatte und eine
zweite Drehplatte aufweist, die um wenigstens die Drehachse drehbar
sind; die erste Verbindungsrinne an der koordinierten Oberfläche der
ersten Drehplatte mit dem Endteil ausgebildet ist; die zweite Verbindungsrinne
an der koordinierten Oberfläche
der zweiten Drehplatte mit dem Drehkörper ausgebildet ist; eine
dritte Verbindungsrinne in Form eines Bogens, die einen dritten
einbeschriebenen Winkel um die Drehachse aufweist, an einer koordinierten
Oberfläche
einer der Drehplatten mit der anderen benachbarten Drehplatte ausgebildet
ist; und ein dritter Vorsprung, der mit der dritten Verbindungsrinne
bewegbar verbunden ist, an einer koordinierten Oberfläche der
benachbarten Drehplatte mit der dritten Verbindungsrinne ausgebildet
ist.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Seitenansicht, die ein Ständersystem
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist
eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Drehkörper von
einem Endteil des Ständersystems
abgenommen ist;
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3 ist
eine Draufsicht, die eine am Boden des Endteils befestigte Drehplatte
zeigt;
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4 ist
eine Querschnittsansicht, betrachtet in Richtung der Pfeile SA-SA
in 3;
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5 ist
eine Explosionsansicht der 4;
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6 ist
ein Längs-Querschnitt
der Drehplatte;
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7 ist
eine quer geschnittene, eine erste Rinne und eine zweite Rinne zeigende
Seitenansicht der Drehplatte;
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8 ist
eine quer geschnittene Seitenansicht der Drehplatte, die ein abgewandeltes
Beispiel einer ersten Rinne und einer zweiten Rinne derselben zeigt;
und
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9 ist
eine Längs-Querschnittsansicht, die
eine Drehplatte gemäß einer
zweiten Ausführungsform
zeigt.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
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Im
Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben.
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Erste Ausführungsform
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1–7 sind
Ansichten, die eine erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigen. Ein Tragarm 2 ist am
oberen Teil eines Ständersystems 1 angeordnet
und erstreckt seitlich. Ein Endteil 3 ist am Ende des Tragarms 2 angeordnet
und durch einen Verbindungsmechanismus immer vertikal gehalten.
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Ein
unterer Endabschnitt 4 des Endteils 3 ist in der
vorliegenden Ausführungsform
leicht in seitlicher Richtung abgewinkelt. Ein rohrförmiger Abschnitt 5,
dessen Außendurchmesser
sich stufenweise in Richtung einer Drehachse S ändert, ist vom unteren abgewinkelten
Abschnitt 4 nach unten ausgebildet. An dem rohrförmigen Abschnitt 5 ist
ein Drehkörper 6 in
Form eines viereckigen Kastens drehbar um die Drehachse S befestigt.
An dem Drehkörper 6 ist
ein chirurgisches Mikroskop M befestigt. Außerdem ist die Drehachse S
eine theoretische Achse, und der Drehkörper 6 dreht sich
um diese Achse.
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Der
rohrförmige
Abschnitt 5 bewirkt, dass der Drehkörper 6 frei drehbar
ist, indem ein paar oberer und unterer Lager 7, 8 zwischen
dem rohrförmigen Abschnitt
und dem Drehkörper 6 in
einem Zustand liegen, in dem der rohrförmige Abschnitt durch den mittleren Abschnitt
des Drehkörpers 6 hindurchtritt. Der
nur an dem rohrförmigen
Abschnitt 5 befestigte Drehkörper 6 ist aufgrund
der Funktion der Lager 7, 8 ohne Einschränkung um
die Drehachse S drehbar.
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Daneben
umfassen, obwohl der rohrförmige Abschnitt 5 und
der Drehkörper 6 in 4 und 5 als
jeweils einstückig
gezeigt sind, diese praktisch eine Mehrzahl Komponenten, und die
Anbringung der Lager 7, 8 oder der Einbau des
Drehkörpers 6 können mittels
Zusammenbaus einer Mehrzahl Komponenten erreicht werden.
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Zwischen
dem unteren Endabschnitt 4 des Endteiles 3 und
dem Drehkörper 6 ist
zur Beschränkung
des Drehwinkels des Drehkörpers 6 eine
Drehplatte 9 als Gegenmaßnahme gegen ein Klemmen oder
Verwickeln angeordnet. Die Drehplatte 9 hat die Form einer
kreisförmigen
Platte mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Durchgangsloch 10,
durch das der rohrförmige
Abschnitt 5 in dessen zentralen Abschnitt eingefügt wird.
Die Drehplatte 9 ist drehbar in einem Zustand gehalten,
in dem ein hypothetisches Zentrum des Kreises, der in dem Durchgangsloch 10 besteht,
mit der Drehachse S zusammenfällt.
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Eine
erste Rinne 11 in Form eine Bogens, der einen einbeschriebenen
Winkel (einen ersten einbeschriebenen Winkel ☐1) von 270° (3/4 Umdrehung)
um die Drehachse S hat, ist an einer koordinierten Oberfläche (einer
oberen Fläche)
der Drehplatte 9 mit dem unteren Endabschnitt 4 des
Endteiles 3 gebildet. Eine zweite Rinne 12 in
Form eines Bogens, der einen einbeschriebenen Winkel (einen zweiten
einbeschriebenen Winkel ☐2) von 270° (3/4 Umdrehung) um Drehachse
S aufweist, ist an einer koordinierten Oberfläche (einer Unterfläche) der Drehplatte 9 mit
dem Drehkörper 6 gebildet.
Beide kleineren Bogenbereiche der ersten Rinne 11 und der zweiten
Rinne 12 (größere Bögen) sind
nicht gerillt, um als Stopper zu dienen, und vorzugsweise im Wesentlichen
in axialer symmetrischer Ausrichtung zueinander angeordnet.
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Da
die erste Rinne 11 und die zweite Rinne 12 zueinander
verschieden ausgebildet sind, was die Radien der Bögen anbelangt,
und die zweite Rinne 12 im Durchmesser größer als
die erste Rinne 11 ist, sind die erste Rinne 11 und
die zweite Rinne 12 in der Richtung der Stärke der
Drehplatte 12 niemals übereinander
angeordnet. Daher kann die Stärke
der Drehplatte 9 geringer als die Gesamtsumme der Tiefe
der ersten Rinne 11 und der der zweiten Rinne 12 sein.
Ein erster Vorsprung 13 in Form eines Bogens ist an einer
Unterfläche
(einer Fläche,
die mit der Drehplatte 9 koordiniert ist) des unteren Endabschnitts 4 des
Endteiles 3 ausgebildet, und der erste Vorsprung 13 ist
in der ersten Rinne 11 mit dieser bewegbar verbunden bzw.
verankert. Weiterhin ist ein zweiter Vorsprung 13 in Form
eines Bogens auf einer oberen Fläche
(einer koordinierten Fläche mit
der Drehplatte 9) des Drehkörpers 6 ausgebildet, und
der zweite Vorsprung 14 ist in der zweiten Rinne 12 mit
dieser bewegbar verbunden.
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Gemäß der Ausführungsform
werden sowohl das Endteil 3 als auch der Drehkörper 6 drehbar
relativ zur Drehplatte 9 innerhalb eines einbeschriebenen Winkels
von 270° (3π/2 Bogenmaß) oder
weniger drehbar. Mit anderen Worten wird in 7 der zweite Vorsprung 14,
wenn er gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, um den ersten Vorsprung 13 und
die Drehplatte 9 zeitweilig stationär ruhen zu lassen, sich um
eine Drehung eines Winkels ☐1 in eine als 141 bezeichnete
Position bewegen. Weiterhin bewegt sich der erste Vorsprung, wenn
der zweite Vorsprung zusammen mit der Drehplatte 9 gegen
den Uhrzeigersinn um einen Winkel ☐2 gedreht wird, in eine
Position, die als 131 bezeichnet ist, und die Drehung des
zweiten Vorsprunges ist eingeschränkt. Folglich wird der maximale
Drehwinkel Ω des
Drehkörpers 6 als
ein Winkel ☐1 + ☐2 gesetzt. Die Situation ist
die gleiche, wenn der zweite Vorsprung 14 im Uhrzeigersinn
gedreht wird.
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In
Bezug auf den Drehkörper 6 zum
Tragen des chirurgischen Mikroskops M ist dieser bis zu Ω = 540° (Bogenmaß 3π) als maximalem
Winkel drehbar, und der Drehkörper
kann nach einer Drehung von 540° angehalten
werden. Dadurch können
sowohl eine leichte Handhabung des chirurgischen Mikroskops durch
einen Chirurgen als auch der Schutz von Kabeln in dem drehbaren
Tragabschnitt durch Verwendung einer einfachen Struktur kombiniert
werden.
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Wenn
eine erste Rinne 111 und eine zweite Rinne 112 jeweils
in Form eines Ringes ausgebildet werden und jeweils in den Ringen
Stopperteile 50, 51 angeordnet sind, wie dies
in 8 gezeigt ist, wird der Drehwinkel jeder Rinne
bis zu annähernd
360° vergrößert.
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Es
ist in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben
worden, dass die Drehplatte 9 normalerweise am koordinierten
Abschnitt des Endteiles 3 des Tragarms 2 an dem
Drehkörper 6 befestigt
wird, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt, sondern
sie kann auf eine Drehplatte angewendet werden, die zwischen die
zwei miteinander koordinierten Teile eingefügt ist, um drehbar zu sein.
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Zweite Ausführungsform
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9 zeigt
eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die folgende Beschreibung wird ausgeführt, indem
gleiche Bezugszahlen und -zeichen für Teile bzw. Abschnitte eingefügt werden, die
denen der ersten Ausführungsform
entsprechen.
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In
der zweiten Ausführungsform
sind zwei Drehplatten 9, 15 an einem koordinierten
Abschnitt zwischen einem unteren Endabschnitt 4 eines Endteiles 3 und
einem drehbaren Körper 6 angeordnet. Die
Form der oberen Drehplatte 9 ist die gleiche wie die der
ersten Ausführungsform,
jedoch wird eine Rinne an einer unteren Fläche als Hilfsrinne 16 verwendet.
Ein erster Vorsprung 13 des Endteiles 3 ist mit
einer ersten Rinne 11 ähnlich
der ersten Ausführungsform
in dieser bewegbar verbunden.
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An
einer unteren Fläche
der unteren Drehplatte 15 ist eine zweite Rinne 18 so
ausgebildet, dass sie mit einem zweiten Vorsprung 17 in
Eingriff tritt, der an dem Drehkörper 6 ausgebildet
und bewegbar mit diesem verknüpft
ist. Die Durchmesser der ersten Rinne 11 und der zweiten
Rinne 17 sind die gleichen, und die Rinnen sind in Richtung
von oben nach unten (der Richtung der jeweiligen Stärke der
Drehplatten) übereinander
angeordnet. Deshalb ist der zweite Vorsprung 17 weiter
nach innen als der in der ersten Ausführungsform angeordnet. Ein
Hilfsvorsprung 19 ist an einer oberen Fläche der
unteren Drehplatte 15 derart geformt ausgebildet, dass
er mit einer Hilfsrinne 16 der oberen Drehplatte 9 ein
Eingriff tritt und damit bewegbar wirkverbunden ist. Sowohl die
erste Rinne 11 als auch die Hilfsrinne 16 wie auch
die zweite Rinne 18 haben die Form eines Bogens mit einbeschriebenem
Winkel von 270° (3/4 Umdrehung)
um eine Rotationsachse S.
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In
der zweiten Ausführungsform
beträgt
der maximale Winkel Ω des
Drehkörpers 6 810° (9/4 Umdrehungen),
indem die zwei Drehplatten 9, 15 verwendet werden.
Folglich kann ein chirurgisches Mikroskop M bis zu 810° gedreht
werden, und der Drehkörper 6 kann
nach einer Drehung von 810° angehalten
werden. Die Bequemlichkeit der Handhabung des chirurgischen Mikroskops
M wird weiter aufgrund eines größeren Drehwinkels
als dem der ersten Ausführungsform
verbessert.
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Darüber hinaus
können
die Hilfsrinne 16 und der Hilfsvorsprung 19 gegeneinander
ausgetauscht werden. Die Zahl der Drehplatten kann vergrößert werden,
solange kein Problem innerer Verkabelungen entsteht. Wenn die Zahl
der Drehplatten als N gesetzt wird, kann der maximale Drehwinkel
des Drehkörpers 6 270° × (N + 1)
betragen, wenn der Drehwinkel jeder Rinne auch als 270° gesetzt
wird.
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Weiterhin
kann, wenn der einbeschriebene Winkel jeder Rinne als 360° festgelegt
wird, ein maximal zu erzielender Drehwinkel des Drehkörpers 6 auf
bis zu annähernd
360° × (N + 1)
vergrößert werden.
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Der
maximale Drehwinkel des Drehkörpers 6 kann
auf jede gewünschte
Größe eingestellt
werden, indem man in erster und zweiter Ausführungsform jeden einbeschriebenen
Winkel (Bogenlänge)
um die Drehachse S der ersten Rinne 11, der zweiten Rinnen 12, 18 und
der Hilfsrinne 16 einstellt.
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Wie
vorstehend beschrieben, kann gemäß der vorliegenden
Erfindung ein chirurgisches Mikroskop um mehr als eine Umdrehung
gedreht und auch nach einer Anzahl von Drehungen ohne nachteilige Wirkung
auf die inneren Verdrahtungen angehalten werden. Daher kann man
sowohl eine leichte Handhabung des chirurgischen Mikroskops als
auch einen Schutz der inneren Verkabelungen durch Verwendung einer
einfachen Struktur kombinieren.
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Obwohl
die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben wurde, ist sie nicht auf die vorstehend
dargelegten Ausführungsformen
beschränkt.
Abwandlungen und Änderungen
der Ausführungsformen,
die vorstehend beschrieben wurden, werden Fachleuten dieses Gebietes
im Lichte der Lehre offenbar. Der Umfang der Erfindung wird unter
Bezugnahme auf die folgenden Ansprüche bestimmt.