JPH038221B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、手術室用ランプに関し、特に互いに
ほぼ垂直であつて、手術箇所の上方に存在する光
ビームに対してもほぼ垂直な２本の軸を中心とし
て枢動するように配設され、手術箇所の範囲内に
明瞭な論廓を有する光野を発生せしめ、この光野
が手術室用ランプの枢動によりほぼ水平方向に変
位するようにした、指向性光ビームを放射する手
術室用ランプに関する。

従来の手術室用ランプにおいては、１個の比較
的大きな光反射鏡又は多数個の小さな光反射鏡で
反射された光ビームが１ｍの距離から最大強度で
約18cmないし22cmの径を有する丸い光野を照射す
るように、上記光反射鏡が手術室用ランプに組込
まれている。できるだけ明るく照射する必要のあ
る手術箇所に一致すべき、手術室用ランプが生み
出す光野の調整は、外科医自身がランプ本体に取
付けられた殺菌自在のハンドルによつて行うか又
は助手が外科医の指示によつて行うかのいずれか
である。しかし、上記いずれの方法も問題が多
い。まず、ランプ本体に取付けられたハンドルの
殺菌は常に信頼できるわけではないし、外科医又
は助手がハンドルに頭をぶつける危険も大きい。
また、外科医は、ハンドルを掴むために手術室用
ランプを見上げるから光ビームで眩惑されてしま
う。したがつて、殺菌自在のハンドルを使用して
光野を調整する方法は、多くの外科医によつて非
難されている。また、殺菌していない者が光野の
正確な調整を行うことも種々の理由から困難であ
り、しかも多くの場合全く不可能である。例え
ば、殺菌していない助手は、殺菌した衣服を着用
した外科チームから或る一定の最小距離を保たな
ければならず、それゆえランプ本体に手を伸ばす
場合には困難が伴ない、特に助手の身長が小さい
場合にはなおさらである。また、助手は、外科医
チーム、殺菌した覆いがかぶせられた患者及び殺
菌した器具が載置された器具台から一定の距離を
保持しなければならないので、たとえどのような
状況であつても実際の手術箇所を直接視ることは
不可能であることが多い。すなわち、光野の調整
は、外科医の命令に応答する場合にのみ可能であ
る。

したがつて、本発明の目的は、手術医自身又は
外科医チームに所属する者がランプに接触せず、
容易に殺菌され得る物に触れるだけで手術箇所内
の所望の区域に向つて容易に調整し得る手術室用
ランプを提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明は、手術
室用ランプが光ビーム選定器を有し、この光ビー
ム選定器が手術室用ランプとともに移動し、光源
と受光素子とを有し、光ビームよりも細く、異な
る周波数帯域で光野の範囲にある制御野へ電磁波
ビームを収束させることを一の特徴とし、制御反
射鏡が手術箇所の範囲内の水平面内において変位
自在であり、制御野の大きさに一致する広さを有
し、したがつて、光野よりも小さく、しかも、電
磁波の少なくとも一部を受光素子の方へ反射する
ことを他の特徴とし、制御反射鏡が制御野から外
れると受光素子が電子制御回路に信号を供給し、
この電気制御回路に接続された位置決めモータが
駆動され、制御野の追尾調整のために２本の軸を
中心として手術室用ランプを回動するように、光
源及び受光素子が光ビーム選定器の内部に配設さ
れていることを更に他の特徴とする。

このように本発明によれば、外科医は、所望の
照明及び視界状態が手術箇所で得られるように、
外科医チーム以外の他の者の助けを借りることな
く、容易に殺菌し得る制御反射鏡の助けを借り
て、手術室用ランプから放射された光ビームを精
密調整することができる手術室用ランプの遠隔制
御装置を得ることができる。制御反射鏡は、殺菌
のために使用される熱に対し反応せず、快適、か
つ、容易に操作し得る構造物として容易に構成し
得るので、新たな手術に際しては、完全殺菌され
た制御反射鏡を提供しても何ら問題がない。制御
反射鏡は、構造が単純で、安価なので、手術室用
ランプに対し殺菌された幾つかの制御反射鏡をす
ぐ使える状態で用意しておき、必要に応じて交換
することが可能である。このように、本発明に係
る制御反射鏡は、手術器具の一部であると云え
る。特に、制御反射鏡自体が全く変位自在に取付
けられる必要はなく、外科医によつて自由に保持
され変位せしめられる場合には効果が大きい。制
御反射鏡が水平方向に移動して制御野を外れる
と、制御野、したがつて光野は、直ぐに制御反射
鏡を追尾するように自動的に制御される。

手術箇所の所望の区域において、光野の理想的
心合せを確保するために、制御野は、光野の中央
に配置されるべきである。また扱いが簡単で大き
過ぎない制御反射鏡を得るためにも、また、所望
の区域に光ビームが良好に集中するのを確保する
ためにも、制御野の径を光野の径の1/4ないし1/3
とし、特に1/2とするのが好都合である。

上記制御反射鏡は、再帰反射体、特に三重プリ
ズムとすれば効果が大きい。制御反射鏡が三重プ
リズムである場合には、手術室用ランプから制御
反射鏡に入射した電磁波ビームの一部が光ビーム
選定器の方へ再帰反射するので、制御反射鏡の反
射面が手術室用ランプの法線方向にほぼ一致する
のみで良い。したがつて、外科医は、本発明にか
かる制御反射鏡を操作する時に、制御反射鏡と光
ビーム選定器とを一直線に整列するのに特別の注
意を払う必要がない。

本発明の特に効果の大きい実施態様は、光源と
受光素子とが４個の1/4円部において一対として
配設され、２個の仕切り中間壁は、上記２本の軸
とほぼ平行に延設され、一の1/4円部に配設され
た受光素子は、光ビーム選定器の中央から外れて
入射する強度差を以つて受入れ、かつ、制御回路
を介して、関連の中間壁に対し90゜の角度を有す
る軸を中心として手術室用ランプを回動させる。
このような構成において、角度の選定は、底部が
開口し、1/4円部に一致するように互いに垂直に
配設された２個の平壁状内壁を有するチユーブの
ベースに光源及び受光素子を配置することによつ
て得られることが望ましい。

各一対の光源と受光素子との組合せを互いに他
から明確に区別するために、他の実施態様におい
ては、各光源が異なるパルス周波数によつて操作
され、各光源と対を成す受光素子が電子制御回路
内に設けられた電気的フイルタによつて該光源の
パルス周波数に同調される。このようにされてい
るから、対を成さない光源から供給された信号
は、関連の受光素子によつて制御される位置決め
モータに何らの影響も及ぼさない。

上記電磁波は、赤外線とするのが望ましい。そ
うすれば、手術箇所を照射する可視光線との干渉
が避けられる。

以下、本発明の好適な実施例を第１図ないし第
４図に基づいて詳細に説明する。

第１図に示されているように、細く絞られた赤
外線ビーム４６が光ビーム選定器１１から放射さ
れている。光ビーム選定器１１は、手術室用ラン
プのランプ反射鏡５５に組込まれている。このラ
ンプ反射鏡５５は、互いに垂直な２本の水平軸４
３及び４４を中心として枢動自在である。赤外線
ビーム４６は、ランプ反射鏡５５から放射される
光ビーム１２に対しほぼ平行であり、制御反射鏡
３８によつて光ビーム選定器１１内へ逆反射され
る。制御反射鏡３８は、制御野３９において手術
医が保持する三重プリズムの形状を有する。制御
野３９は、手術箇所の範囲内であつて、かつ、手
術台５４の上方に位置している。

上記赤外線ビーム４６は、光野４５よりも狭く
形成された制御野のみを照射する。制御野３９の
大きさは、必然的に制御反射鏡３８の広さに一致
する。

上記光ビーム選定器１１は、第２図及び第３図
に詳細に示されている。光筒状チユーブ４７は、
その底部において開口し、上端のベース４９にま
で遠し、互いに90゜の角度を以つて配設された２
個の平壁状縦軸方向中間壁４８によつて４個の1/
４円部５０，５１，５２及び５３に分割されてい
る。赤外線源１４，１６，１８又は２０によつて
構成された各ダイオードとダイオードとによつて
構成された各赤外線受光素子１５，１７，１９又
は２１とが一対となつて各1/4円部５０，５１，
５２又は５３に設けられている。一対の赤外線源
１４，１６，１８又は２０と赤外線受光素子１
５，１７，１９又は２１とは、中間壁４８に対し
45゜の角度をもつて配設されている。中間壁４８
は、第１図に示されたランプ反射鏡５５の水平軸
４３及び４４に対し45゜傾斜している。

第３図に示された構成において、制御反射鏡３
８は、赤外線源１４から放射された赤外線を赤外
線受光素子１５に向けて反射し得るのみである。
赤外線源１６，１８及び２０から放射された赤外
線は、中間壁４８に遮られ、制御反射鏡３８には
達しない。したがつて、赤外線受光素子１７，１
９及び２１は、制御反射鏡３８から何らの信号も
供給されない。

第２図及び第３図に示されているように、水平
軸４３及び４４を中心とするランプ反射鏡５５の
枢動は、略図的に示された２個の位置決めモータ
４１及び４２によつて行われる。位置決めモータ
４１及び４２は、赤外線受光素子１５，１９，１
７及び２１から信号を供給される電子制御回路４
０によつて駆動される。４個の1/4円部５０，５
１，５２及び５３は、第４図にも略図的に示され
ている。赤外線源１４，１８，１６及び２０にエ
ネルギを供給する発信素子２２，２３，２４及び
２５は、それぞれ、1/4円部５２，５０，５３及
び５１と対を成している。発信素子２２，２３，
２４及び２５は、制御回路４０内の電源５７にに
接続されている。

各発信素子２２，２３，２４又は２５は、それ
自身のパルス周波数に従つて発信し、このパルス
周波数に一致して裁断された光を有する赤外線源
１４，１８，１６又は２０にエネルギを供給す
る。赤外線源１４，１８，１６及び２０から放射
された赤外線ビーム４６は、第４図に略図的に示
された態様で制御反射鏡３８に至る。この制御反
射鏡３８は、制御野３９（第１図参照）での水平
位置によつて、入射光を若干赤外線受光素子１
５，１７，１９及び２１の方へ反射する。これら
赤外線受光素子１５，１７，１９及び２１は、い
ずれもデコーダ３０，３１，３２及び３３が後続
するプリアンプ２６，２７，２８及び２９に接続
されている。デコーダ３０，３１，３２及び３３
は、第４図に示された態様で互いに接続されると
ともに２個の論理回路３４及び３５に接続されて
いる。これら論理回路３４及び３５にモータ制御
回路３６及び３７が接続され、これらモータ制御
回路３６及び３７は、位置決めモータ４１及び４
２に接続されている。上述した全ての回路素子
は、電源５７から電圧又は電力を供給されてい
る。

第４図に示されているように、発信素子２２，
２３，２４及び２５は、赤外線源１４，１６，１
８及び２０に周波数がそれぞれ異なる双安定繰返
し信号を供給する。これら双安定繰返し信号に対
応して、赤外線源１４，１６，１８及び２０は、
赤外線信号を発振する。プリアンプ２６，２７，
２８及び２９は、赤外線受光素子１５，１７，１
９及び２１によつて記録された信号を約60デシベ
ルまで増幅する。デコーダ３０，３１，３２及び
３３は、処理すべき信号、すなわち、第２図及び
第３図に示された1/4円部５０，５１，５２及び
５３に関連した周波数の信号のみを濾過し、回路
状態をＬ又はＯと判断する。例えば、光ビーム選
定器１１の1/4円部５２に配設された赤外線源１
４から放射された信号は、制御反射鏡３８で反射
されて同1/4円部５２内に存在する赤外線受光素
子１５へ入射する場合には、デコーダ３０は、回
路状態をＬと判断する。1/4円部５２と反対側に
配設された、光ビーム選定器１１の1/4円部５０
内の赤外線受光素子１９が、赤外線源１８から放
射され、制御反射鏡３８によつて反射された信号
を受光しない場合には、デコーダ３１は、回路状
態をＯと判断する。この時、モータ制御回路３６
の論理回路３４は、位置決めモータ４１を右手方
向に回動させる信号を供給する。２個の赤外線受
光素子１５及び１９がいずれも受光した場合に
は、２個のデコーダ３０及び３１は、いずれも回
路状態をＬと判断し、論理回路３４は位置決めモ
ータ４１を回転停止とする。

第１図に示されているように、光ビーム選定器
１１の互いに反対側となる1/4円部に配設された
赤外線源及び赤外線受光素子が、これら赤外線源
及び赤外線受光素子に後続する構成部品ととも
に、２個の位置決めモータ４１及び４２に接続さ
れた２個の論理回路３４及び３５の一方を制御す
る共通回路ユニツトを構成する。

上記赤外線受光素子１５，１７，１９及び２０
によつて記録された信号は、制御信号として第４
図に示された制御回路４０に達する。制御反射鏡
３８が光野４５のほぼ中心に存在する場合には、
制御回路４０は、第１図ないし第３図に示された
光ビーム選定器１１から信号を受取る。この場合
には、水平軸４３を中心としてランプ反射鏡５５
を枢動させる位置決めモータ４１と、水平軸４４
を中心としてランプ反射鏡５５を枢動させる位置
決めモータ４２とには電流が供給されず、したが
つて、ランプ反射鏡５５、したがつて光野４５も
第１図に示された位置に止まる。制御反射鏡３８
が制御野３９から横の方へ引き出され、手術医が
希望する位置に保持された場合には、制御反射鏡
３８の移動方向は、同時に、光ビーム選定器１１
内に適宜、書込まれる。位置決めモータ４１及び
４２は、それぞれ制御回路４０によつてスイツチ
オン及びオフされる。これにより、ランプ反射鏡
５５は、要求に応じて、制御視野３９の中心又は
光視野４５の中心まで上記軸４３，４４を中心に
移動する。この軸４３，４４もランプ反射鏡５５
と共に移動する。ランプ反射鏡５５が再び制御反
射鏡３８上に位置すると、光ビーム選定器１１が
制御反射鏡３８により反射された赤外線ビームを
受光し、光ビーム選定器１１の出力電気信号が制
御回路４０に与えられた位置決めモータ４１，４
２をスイツチオフする。

上記位置決めモータ４１は、第４図に示された
制御回路４０から、それぞれ所望の方向に回動す
るための電流を供給され、しかして、赤外線源１
８から放射された赤外線ビーム４６が制御反射鏡
３８で反射し、赤外線受光素子１９に入射するま
で、水平軸４３を中心としてランプ反射鏡５５を
回動させる。この時点で、制御回路４０は、両赤
外線受光素子１５及び１９から信号を供給され、
位置決めモータ４１を停止する。予じめランプ反
射鏡５５の角度調整を行うことによつて、このラ
ンプ反射鏡５５の回動中に、赤外線源２０から放
射された赤外線が制御反射鏡３８で反射し、赤外
線受光素子２１に入射するようにすることも可能
である。赤外線が赤外線受光素子２１に入射した
瞬間から、位置決めモータ４２も、制御回路４０
から所定の方向へ回動するための電流を供給さ
れ、それによつて、赤外線源１６から放射された
赤外線ビーム４６が制御反射鏡３８で反射して再
び赤外線受光素子１７の方向へ入射し得るまで、
水平軸４４を中心としてランプ反射鏡５５を回動
する。２個の赤外線受光素子１７及び２１が同様
に受光した場合には、制御回路４０は、位置決め
モータ４２を停止する。これにより、光野４５
は、正確に調整され、制御反射鏡３８は、光野４
５の中心に位置する。

上述したようにして、ランプ反射鏡５５は、制
御反射鏡３８の横方向変位によつて自動的にこの
制御反射鏡３８を追尾する。したがつて、手術医
は、光ビーム１２を照射したいと望む位置に制御
反射鏡３８を配置するだけで手術室用ランプを自
動的に操縦することができる。

上記デコーダ３０，３１，３２及び３３は、フ
イルタ付スレシヨルド回路とも言い得るものであ
つて、これらスレシヨルド回路は、いずれも関連
の赤外線受光素子１５，１７，１９及び２１が十
分な量の光を受けているか否かを判断する。論理
回路３４又は３５は、一対となつた、デコーダ３
０及び３１又はデコーダ３２及び３３中のスレシ
ヨルド回路のうち１個のみがスレシヨルドレベル
を超えた信号を供給された時にのみ、位置決めモ
ータ４１又は４２の駆動信号を発する。位置決め
モータ４１又は４２の回動方向は、一対となつた
赤外線受光素子１５及び１９又は赤外線受光素子
１７及び２１のうちのいずれの赤外線受光素子が
光を受けたか及びいずれの赤外線受光素子が光を
受けなかつたかによつて定まる。

上記光ビーム選定器１１に課される要件は、次
のようなものである。すなわち、光ビーム選定器
１１は、制御野３９で制御反射鏡３８が極めて僅
かに変位した場合でも、この変位によつて、径上
に対向配置された一対の赤外線受光素子１５及び
１９又は赤外線受光素子１７及び２１のうちいず
れか一方のみがスレシヨルド回路のレベルを超え
るのに十分な量の光を供給され、他の赤外線受光
素子がスレシヨルド回路のレベルを超えるのに十
分な量の光を供給されない条件を満足しなければ
ならない。制御回路４０の応答速度は、一の赤外
線受光素子へ、制御反射鏡３８の変位に追従して
関連のスレシヨルド回路のレベルを超えるのに十
分な量の光が供給されなくなる速さによつて定ま
る。

上記回路全体の持つ固有応答時間は外科医が制
御反射鏡３８を照射域から迅速に除去しそのため
手術用ランプが実質的に変位しないくらい十分に
長く設定する。従つて、この時手術用ランプは制
御反射鏡３８が制御野３９からでない限り調整位
置を維持する。制御反射鏡３８を再度赤外線ビー
ム４６内に、従つて、制御野３９内に挿入するこ
とにより、手術用ランプの位置は上記方法と同様
に再度変わることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、手術台の上方に位置する手術室用ラ
ンプの概略側面図、第２図は、第１図の手術室用
ランプに使用された光ビーム選定器の底面図、第
３図は、平壁状の中間壁の一の方向に視た、第２
図の光ビーム選定器の一部断面概略側面図、第４
図は、電子制御回路を備えた手術室用ランプの概
略ブロツク図である。 １１…光ビーム選定器、１２…光ビーム、１
４，１６，１８及び２００…光源、１５，１７，
１９及び２１…受光素子、３０，３１，３２及び
３３…デコーダ、３８…制御反射鏡、３９……制
御野、４０…制御回路、４１及び４２…位置決め
モータ、４３及び４４…軸、４５…光野、４６…
電磁波、４７…チユーブ、４８…中間壁、４９…
ベース、５０，５１，５２及び５３…1/4円部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 互いにほぼ垂直であつて、手術箇所の上方に
   存在する光ビームに対してもほぼ垂直な２本の軸
   を中心として枢動するように配設され、手術箇所
   の範囲内に明瞭な輪廓を有する光野を発生せし
   め、この光野が手術室用ランプの枢動によりほぼ
   水平方向に位置するようにした、指向性光ビーム
   を放射する手術室用ランプであつて、この手術室
   用ランプが光ビーム選定器１１を有し、この光ビ
   ーム選定器１１が手術室用ランプとともに移動
   し、光源１４，１６，１８及び２０と受光素子１
   ５，１７，１９及び２１とを有し、光ビーム１２
   よりも細く、異なる周波数帯域で光野４５の範囲
   にある制御野３９へ電磁波ビームを収束させ、制
   御反射鏡３８が手術箇所の範囲内の水平面内にお
   いて変位自在であり、制御野３９の大きさに一致
   する広さを有し、したがつて、光野４５よりも小
   さく、しかも電磁波４６の少なくとも一部を受光
   素子１５，１７，１９及び２１の方へ反射し、制
   御反射鏡３８が制御野３９の外へ出ると、受光素
   子１５，１７，１９及び２１が電子制御回路４０
   に信号を供給し、この電子制御回路４０に接続さ
   れた位置決めモータ４１及び４２が駆動され、制
   御野３９の追尾調整のために２本の軸を中心とし
   て手術室用ランプを枢動するように、光源１４，
   １６，１８及び２０と受光素子１５，１７，１９
   及び２１が光ビーム選定器１１の内部に配設され
   ていることを特徴とする手術室用ランプ。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の手術室用ラン
   プであつて、上記制御野３９が光野４５の中央に
   配置されたことを特徴とする手術室用ランプ。 ３ 特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の手
   術室用ランプであつて、上記制御野３９の径を光
   野４５の径の1/4ないし1/3とすることを特徴とす
   る手術室用ランプ。 ４ 特許請求の範囲第１項ないし第３項のうちい
   ずれか１項に記載の手術室用ランプであつて、上
   記制御反射鏡３８が再帰反射体であることを特徴
   とする手術室用ランプ。 ５ 特許請求の範囲第４項に記範の手術室用ラン
   プであつて、上記制御反射鏡３８が三重プリズム
   であることを特徴とする手術室用ランプ。 ６ 特許請求の範囲第１項ないし第５項のうちい
   ずれか１項に記載の手術室用ランプであつて、上
   記光源１４，１６，１８及び２０と受光素子１
   ５，１７，１９及び２１とが４個の1/4円部５０，
   ５１，５２及び５３において一対としてて配設さ
   れ、２個の仕切り中間壁が２本の軸４１及び４２
   とほぼ平行に延設され、一の1/4円部に配設され
   た受光素子１７及び２１、又は１５及び１９が光
   ビーム選定器１１の中央から外れて入射する光を
   強度差を以つて受入れ、かつ、制御回路４０を介
   して、関連の中間壁に対し90゜の角度を有する軸
   ４４及び４３を中心として手術室用ランプを枢動
   させることを特徴とする手術室用ランプ。 ７ 特許請求の範囲第６項に記載の手術室用ラン
   プであつて、角度の選定が、底部で開口し、1/4
   円部に一致するように互いに垂直に配設された２
   個の平壁状内壁４８を有するチユーブ４７のベー
   ス４９に光源１４，１６，１８及び２０と受光素
   子１５，１７，１９及び２１を配設することによ
   つて行われることを特徴とする手術室用ランプ。 ８ 特許請求の範囲第１項ないし第７項のうちい
   ずれか１項に記載の手術室用ランプであつて、各
   光源１４，１６，１８及び２０が異なるパルス周
   波数によつて操作され、各光源１４，１６，１８
   又は２０と一対の受光素子１５，１７，１９又は
   ２１が制御回路４０内に設けられた電気的フイル
   タによつて関連する光源１４，１６，１８又は２
   ０のパルス周波数に同調せしめられることを特徴
   とする手術室用ランプ。 ９ 特許請求の範囲第１項ないし第８項のうちい
   ずれか１項に記載の手術室用ランプであつて、上
   記電磁波４６が赤外線であることを特徴とする手
   術室用ランプ。 １０ 特許請求の範囲第１項ないし第９項のうち
   いずれか１項に記載の手術室用ランプであつて径
   上の反対側に配設された複数個の受光素子１５及
   び１９又は１７及び２１が一対として、かつ、ス
   レシヨルド回路を内蔵するデコーダ３０及び３１
   又は３２及び３３を介して、各論理回路３４又は
   ３５に接続され、各論理回路３４又は３５は、デ
   コーダ３０及び３１又は３２及び３３中の一のデ
   コーダにスレシヨルドレベルを超える信号が供給
   されたか否かに従つて、いずれの場合も位置決め
   モータ４１及び４２の一方を制御し、かつ、これ
   ら位置決めモータ４１及び４２を一の回動方向又
   は他の回動方向へ回動するための駆動信号を供給
   することを特徴とする手術室用ランプ。