JPS63296743A - 医療用光学機器のスタンド装置 - Google Patents

医療用光学機器のスタンド装置

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JPS63296743A
JPS63296743A JP62134500A JP13450087A JPS63296743A JP S63296743 A JPS63296743 A JP S63296743A JP 62134500 A JP62134500 A JP 62134500A JP 13450087 A JP13450087 A JP 13450087A JP S63296743 A JPS63296743 A JP S63296743A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は医療用光学機器のスタンド装置に関する。
〈従来の技術〉 脳外科手術や心臓外科手術などは、「医療用光学機器」
としての手術顕微鏡で患部を観察しながら行うものであ
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。
そして、医療用光学機器の使い易さとは、医療用光学機
器を目的部位（患部）へいかに正確且つ迅速に位置合わ
せできるか、また不要の際に手術領域から移動させて任
意の準備位置で位置固定できるか、一度固定した観察点
がズレないか、など医療用光学機器自体よりも、それを
支持するスタンドに依存する割合が非常に大きいもので
ある。
そこで、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１１図及び第１２図に示されるようなものが
ある（特開昭５６−３２１１０号公報参照）。１はスタ
ンドベース、２はスタンド支柱で、このスタンド支柱２
の上端部には、第１平行リンク３が回動支点４を介して
取付けられている。第１平行リンク３は、この回動支点
４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４に設けら
れた図示せぬ電磁クラッチにてロック・フリー自在とさ
れている。第１平行リンク３の上部には、水平シャフト
５があり、この水平シャフト５へ、第２．３平行リンク
６．７から成る平行リンク機構８が組付けられている。
つまり、水平シャフト５へ、平行リンク機構８の両基端
部９．９が取付けられている。この平行リンク機構８の
前端には、支持シャフト１０が垂下方向へ設けられてお
り、この支持シャフト１０の下端に手術顕微鏡１１が取
付けられている。また、前記第１平行リンク機構３の下
部にはカウンタウェイトＷが取付られており、手術顕微
鏡１１と平行リンク機構８との重量を相殺し、手術顕微
鏡１１を空間中の任意位置へ無応力で位置決めできるよ
うになっている。
〈発明が解決しようとする問題点〉 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、手術顕微鏡１１の焦点ｆが、平行
リンク機構８の両基端部９．９を結ぶ延長線り上にない
ため、即ち水平シャフト５の延長線上にないため、平行
リンク機構８の変形（回動）に伴い、手術顕微鏡１１の
焦点ｆも回動軌跡を描いて移動してしまった（第１２図
参照）。
このように、平行リンク機構８を変形させた際に、手術
顕微鏡１１の焦点ｆが移動するので、平行リンク機構８
を変形させつつ、一箇所の患部をいろんな角度から観察
することが不可能であり、手術時間の効果的な短縮化を
図るまでには至らなかった。
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、上記の如き問題点を解決せんとするものであ
る。
く問題点を解決するための手段〉 この発明に係る医療用光学機器のスタンド装置は、上記
の目的を達成するため、光学機器の焦点が、平行リンク
機構の両基端部を結ぶ延長線上に位置決め設置されてい
るものである。
〈実　施　例〉 以下、この発明の好適な一実施例を第１図〜第１０図（
ハ）に基づいて説明する。まず、最初の構成を説明し、
後でその各動作を説明する。
２１はセンタシャフトで、傾斜状の保持部２２内にベア
リングを介して回動自在に支持されている。このセンタ
シャフト２１の前方（図中六方向）側は板状に切削加工
してあり、この板状部分へ平行リンク２３．２４からな
る平行リンク機構２５の両基端部２６．２６が取付けで
ある。
この平行リンク機構２５の先端部２７には、回動支点２
８を中心に水平方向に回動自在な「支持部」としての回
動片２９が取付けられており、二〇回動片２９の先端に
は第１回動板３０が軸３１を中心として水平回動自在に
取付けられていて、この第１回動板３０の先端には更に
第２回動板３２が軸３３を中心として水平回動自在に取
付けられている。そして、この第２回動板３２の真下位
置へ、「医療用光学機器」としての手術顕微鏡３４が垂
下アーム３５を介して取付けられている。
この手術顕微鏡３４は垂下アーム３５の回動支点３６を
中心に、垂直状態から４５°、９０°の各傾斜角度に傾
倒支持自在とされている。このように支持された手術顕
微鏡３４の焦点ｆは、手術顕微鏡３４が垂直状態・４５
°傾倒状態・９０°傾倒状態の、いずれの状態にあろう
とも、必ず上記回動支点２８を通過する鉛直線Ｓ上に位
置するようになっている。詳しくは後述する。しかも、
この手術顕微鏡３４の焦点ｆは、平行リンク機構２５の
両基端部２６．２６を結ぶ延長線り上、即ち、センタシ
ャツ）２１の軸心延長線上に位置決め設置されているの
で、平行リンク機構２５を変形しても焦点ｆの位置は変
わらない。この点が本発明の最大の特徴である。また、
３７は操作ハンドルで、手術顕微鏡３４を移動操作（ス
ウィング）させる際に使用するものである。前記回動片
２９の基端及び先端には、この操作ハンドル３７を手術
者の体勢の応じて付替えるための取付部３８が各々備え
られている。
また、センタシャフト２１の後方（図中Ｂ方向）側には
、回動支点３９を中心に揺動する振子状の第１カウンタ
ウエイトＷ１が揺動バー４０を介して垂下支持されてい
る。第１カウンタウエイトＷ１には調整ハンドル４１が
設けてあり、この調整ハンドル４１を回転させることに
より、第１カウンタウエイトＷ１の高さ位置を調整でき
るようになっている。４２はカバーで、前記第１カウン
タウエイトＷ１、揺動バー４０を覆うものである。そし
て、揺動バー４０の上端４３と、前記平行リンク２４の
後方部分とを、連結アーム４４にて架は渡すように連結
し、平行リンク機構２５と第１カウンタウエイトＷ１と
が連動するようにする。このようにされた第１カウンタ
ウエイトＷｌは、手術顕微鏡３４及び平行リンク機構２
５の重量と、センタシャフト２１を中心とした平行リン
ク機構２５の回転モーメントを、各々相殺するようにな
っている。また、センタシャフト２１が角度α分だけ傾
斜状態なので、第１カウンタウエイトＷ１等は手術領域
外に排除され、手術者のための広範で自由な手術領域を
十分に確保することができる。
更に、前記第１カウンタウエイトＷ１用のカバ−４２上
面には、別の揺動バー４５を介してほぼ水平方向で揺動
する第２カウンタウエイ）Ｗ２がカバー４６にて覆われ
た状態で配置されている。
第２カウンタウエイトＷ２用の揺動バー４５の基端部は
、ピボットシャフト４７に固定されており、このピボッ
トシャフト４７は、回転力を直角方向へ変換する一対の
ベベルギア４８を介して、前記センタシャフト２１後端
近辺の側部にある回動自在な円板４９と連動するように
なっている。そして、平行リンク機構２５の基端部２６
近辺と、平行リンク機構２５の間接部分５０と、平行リ
ンク機構２５の先端部２７とには、前記円板４９と同様
の円板５１〜５３が回動自在に配されている。
そして、これら円板４９．５１〜５３は、２本一対のリ
ンクパー５４にて互いに連結され、回転力を伝達できる
ようになっている。平行リンク機構２５の先端部２７に
ある円板５３は、前記と同様のベベルギア５５にて、回
動片２９へ固定されている別のピボットシャフト５６へ
接続されている。
従って、回動片２９を水平方向で回動させると、この回
動力が前述のピボットシャフト５６→ベベルギア５５→
円板５３→円板５２→円板５１→円板４９→ベベルギア
４８→ピボットシャフト４７を経て、揺動バー４５（即
ち、第２カウンタウエイトＷ２　）を回動片２９とは逆
の方向へ回動させ、回動片２９の回動により生じるセン
タシャフト２１を中心とした回転モーメントを相殺する
ようになっている。そして、この第２カウンタウエイト
Ｗ２にも調整ハンドル５７が設けてあり、この調整ハン
ドル５７を回転させることにより、第２カウンタウエイ
トＷ２の位置を、手術顕微鏡３４の傾倒角度（垂直、４
５°、９０°）に応じて調整できるようになっている。
カバー４６における第２カウンタウエイトＷ２の揺動軌
跡部分は解放状態となっており、更にその上面部には縦
にスリット５８が形成されている。このスリット５８に
は、前記３段階の各傾倒角度に応じたマーク（メモリ）
５９が３ケ所設けられており、スリット５８から臨むべ
く第２カウンタウエイトＷ２の基準マークを、これら各
マーク５９へ合わせることにより、前記第２カウンタウ
エイトＷ２の調整ハンドル５７による前記３段階の調整
が容易且つ正確に行なえる。
前記センタシャフト２１を回動自在に支持している保持
部２２は、下側にベアリングを介して回動自在とされた
筒部６０を備え、そしてこの筒部６０が多段平行リンク
機構６１に接続されている。
つまり、多段平行リンク機構６１の一部として保持部２
２、筒部６０を備え、この多段平行リンク機構６１によ
り、センタシャフト２１上方の全ての構造（重量）を上
下動自在に支持している。この多段平行リンク機構６１
は、スタンドベース６２へ回動自在に立設されたスタン
ドシャフト部６３に枢支されるもので、上下に重ね配置
した各々左右一対の上側平行リンク６４と下側平行リン
ク６５とから構成されている。下側平行リンク６５はス
タンドシャフト部６３の突出部６６先端の回動軸６７に
枢支され、上側平行リンク６４は、下側平行リンク６５
の上方でスタンドシャフト部６３上端近辺の回動輪６８
にて枢支されている。そして、この上端平行リンク６４
と下側平行リンク６５とは、連結リンク６９にて接続さ
れており、互いに連動するようにされている。更に下側
平行リンク６５の後端部には、上記センタシャフト２１
以上の構造〔以下、「上部構造」という〕の重量を相殺
するための第３カウンタウエイトＷ３が配されている。
この第３カウンタウエイトＷ３にも、前記同様の調整ハ
ンドル７０が取付けられている。この多段平行リンク機
構６１は、このように下側平行リンク６５と上端平行リ
ンク６４とを上下重ね配置したことにより、１つの平行
リンクで支持しようとすれば、上端平行リンク６４の実
質長さく保持部２２から回動軸６８までの距離）！１と
、下側平行リンク６５の実質長さく回動軸６８から第３
カウンタウエイトＷ３までの距離）ε２と、の和の長さ
サイズを必要とするところを、回動軸６Ｂと回動輪６７
０重なり距離ｅ３だけ長さサイズを短縮することができ
、スタンド装置全体のスマート化を図れると共に、第３
カウンタウエイトＷ３が後方へ突出しないので、周りの
人や設備に干渉しにく（、安全性の面でも好ましい。
尚、７１は別の連結リンクで、下側平行リンク６５同士
を補強のためのものである。７２はカバーで、スタンド
シャフト部６３及び下側平行リンク６５を覆うものであ
る。また、７３．７４は各々ジャバラで、上側平行リン
ク６４の上下動、第３カウンタウエイトＷ３の上下動に
追従して伸縮し、前記カバー７２内の露出を防止するも
のである。
そして、７５は操作パネルである。更に、このスタンド
装置の各動作（間接）部分には、図示せぬ電磁クラッチ
が配されており、各部分のロック・フリー状態を図示せ
ぬフントスイッチ等で任意に選択・操作できるようにな
っている。
次にスタンド装置の各動作を説明する。
前後運動（°゛中Ａ−Ｂ　　向） 第６図に示すように、手術顕微鏡３４を前後方向へ押せ
ば、スタンドシャフト部６３、筒部６０がそれに応じて
適性角度だけ追従回動する。そして、前後動時における
平行リンク機構２５と手術顕微鏡３４との角度θ１、θ
２の変化も、手術顕微鏡３４を支持している回動片２９
のＦ方向への回動により自動調整できるので、観察角度
を一定に保ったまま手術顕微鏡３４を前後動（平行移動
）させることができる。
上下運動（図中Ｃ向） 手術顕微鏡３４を上下方向へ押せば、多段平行リンク機
構６１の変形により、「上部構造」が第３カウンタウエ
イトＷ３と釣り合った無負荷状態で容易に上下動する。
左右運曇　（゛′中Ｄ　向 第７図に示すように、手術顕微鏡３４を左右方向へ押せ
ば、スタンドシャフト部６３、筒部６０がそれに応じて
適性角度だけ追従回動する。そして、前後動時における
平行リンク機構２５と手術顕微鏡３４との角度変化も、
手術顕微鏡３４を支持している回動片２９のＦ方向への
回動により自動調整できるので、観察角度を一定に保っ
たまま手術顕微鏡３４を左右方向へ平行移動させること
ができる。
手術顕微鏡の観察角庁任意調　（第４図参７１．）以下
の点が本発明最大の特徴である。即ち、この手術顕微鏡
３４の焦点ｆが、平行リンク機構２５の両基端部２６．
２６を結ぶ延長線り上、即ち、センタシャフト２１の軸
心延長線上に位置決め設置されているので、平行リンク
２５を変形（回動）させても焦点ｆは一点に固定しただ
ままである。従って、平行リンク機構２５に沿った方向
で観察角度を任意に調整することが可能となる。この際
、平行リンク機構２５の変形に応じた角度だけ、第１カ
ウンタウエイトＷ１が揺動するので、手術顕微鏡３４及
び平行リンク機構２５の重量は第１カウンタウエイトＷ
１て相殺され、重量バランスは自動的に保たれる。尚、
第１カウンタウエイ）Ｗｌの位置は、手術顕微鏡３４に
負荷するアクセサリ−（例えば、助手用の顕微鏡やビデ
オカメラ等）に応じて、調整ハンドル４１で調整してお
く必要がある。
センタシャフト中心の回転運動（図　Ｅ　向）手術顕微
鏡３４を、センタシャフト２１を中心とした回転方向に
振れば、平行リンク機構２５と共に回転するが、第１カ
ウンタウエイトＷ１も揺動バー４０ごとその回転方向へ
振れるので、重量バランスは保たれたままとなり、手術
顕微鏡３４は回転させた移動位置に停止する。
回優　による水゛′回チ　（゛中ＦＩＩ＋）回動片２９
の回動により手術顕微鏡３４を水平にＦ方向へ回動させ
、例えば手術顕微鏡３４を患者の頭部７６の周りを１周
させることができる。
回動片２９が平行リンク機構２５の長手方向に沿って位
置しなくなったとき（特に、平行リンク機構２５に対し
て直角方向へ突出した状態になったとき）でも、この回
動片２９の回動に応じて、前記円板４９．５１〜５３、
リンクパー５４、ベベルギア４８．５５等により、第２
カウンタウエイトＷ２が反対側へ揺動するので、回動片
２９を回動させた際の重量バランスは保たれ、センタシ
ャフト２１を中心にＥ方向へ回転してしまうようなこと
はない。
′符頭　鏡ｆ　刊による観察　度・ 手術顕微鏡３４は、患者の患部に応じて観察角度を大き
く変更しなければならない場合がある。
例えば、脳外科手術等の場合は、頭部７６の頂部を手術
する場合と、頭部７６の側部を手術する場合等がある。
この実施例に係るスタンド装置は、この点を２枚の第１
・第２回動板３０．３２により行うこととした。すなわ
ち、 垂直支持： 第１・第２回動板３０．３２とも内側（回動片２９の回
動２８側）に向いた状態となっている〔第８図参照〕。
４５″支持： まず、垂直支持状態の手術顕微鏡３４を回動支点３６中
心に４５°傾倒させる〔第９図（イ）〕。
このときの焦点ｆ゛と、元の焦点位置ｆが位置していた
鉛直線Ｓとの距離２４は、鉛直線Ｓと、軸３３の鉛直線
との距離１５のちょうど２倍となる。
従って、第２回動板３２を軸３３中心に１８０’回転さ
せれば、焦点ｆ°が鉛直線Ｓと合致する〔第９図（ロ）
〕。そして、回動片２９を回動支点２８中心に更に１８
０”回転させれば、４５″傾倒させたにもかかわらず、
焦点ｆ゛が同じ鉛直線Ｓ上に位置し、しかも前記垂直支
持状態と同じ方向から観察できるようになる〔第９図（
ハ）〕。
従って、手術顕微鏡３４を、この手術顕微鏡３４自体に
付設されている図示せぬ上下機構により若干上下動させ
るだけで、元の焦点ｆと同じ箇所を観察することができ
る。
９０°支持： 垂直支持状態の手術顕微鏡３４を回動支点３６中心に９
０°傾倒させる〔第１０図（イ）〕。このときの焦点ｆ
゛と鉛直線Ｓとの距離２６は、鉛直線Ｓと、軸３１の鉛
直線との距離１７のちょうど２倍となる。従って、第１
回動板３０を軸３１中心に１８０°回転させれば、焦点
ｆ°が鉛直線Ｓと合致する〔第１０図（ロ）〕。そして
、回動片２９を回動支点２８中心に更に１８０°回転さ
せれば、先の４５°支持と同様に、９０°傾倒させたに
もかかわらず、焦点ｆが同じ鉛直線Ｓ上に位置し、しか
も垂直支持状態と同じ方向から観察できるようになる〔
第１０図（ハ）〕。
尚、以上の説明において、「医療用光学機器」として手
術顕微鏡を例に説明したが、これに限定されず、各種の
医療レーザ機器等にも広く適用することができるもので
ある。更に、この実施例では床置きスタンド形式とした
が、天井吊下げスタンド形式でも同様の作用効果を得る
ことができる。
く効　　果〉 この発明に係る医療用光学機器のスタンド装置は、以上
説明してきた如き内容のものなので、以下のような効果
を奏することができる。
（ａ）　　平行リンク機構を変形しても医療用光学機器
の焦点が不動（一点固定）で、平行リンク機構操作中に
焦点がズしたりすることがないので、医療用光学機器の
焦点合わせのための時間が不要となり、手術時間等の大
幅な短縮化が図れることとなる。また焦点を一点に固定
した状態で、患部をいろいろな角度から観察できるので
、最適ポジション（方向）からの患部観察を行うことが
でき、手術等をより確実且つ迅速に行うことができる。
また、この発明の実施例によれば、 ℃）光学機器及び平行リンク機構の重量と、センタシャ
フトを中心とした平行リンク機構の回転モーメントを、
振子式〇カウンタウェイトにて相殺するようにしたので
、構造がシンプルで、異音や糺みのない、円滑な重量バ
ランスを図ることができる。そして、回動自在なセンタ
シャフトを採用したので、平行リンク機構等のバランス
に関しては回転方向でのカウンタウェイトが不要となり
、構造が極めてシンプル化される。
（Ｃ）　　支持部の回動により生じるセンタシャフト中
心の回転モーメントをカウンタウェイトにて相殺するよ
うにしたので、重い医療用光学機器を支持している支持
部を水平方向へ回動させても、センタシャフト中心の重
量バランスが崩れることなく、医療用光学機器を希望す
る任意回転位置に停止させることができる。
（ｄ）　　多段平行リンク機構の最上平行リンクの一端
部にて前記アーム本体を上下動自在に支持し、且つ最下
平衡リンクの他端部にアーム本体の重量を相殺するカウ
ンタウェイトを設けたので、センタシャフト以上の上部
構造全体を容易に上下動させることができる。しかも、
スタンド装置全体のスマート化を図れると共に、カウン
タウェイトが後方へ突出しないので、周りの人や設備に
干渉しにくく、安全性の面でも好ましい。
（ｅ）　　第１回動板又は第２回動板を１８０°水平方
向に回動させることにより、４５°又は９０°傾倒支持
された光学機器の焦点が、垂直支持状態の焦点位置に合
致するので、医療用光学機器を最適観察角度で使用する
ことができ、しかも焦点が同一鉛直線上に位置するので
、医療用光学機器の焦点合わせのための時間が短く、手
術時間等の大幅な短縮化が図れることとなる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明の一実施例に係る医療用光学機器の
スタンド装置を示す全体斜視図、第２図は、第１図で示
したスタンド装置の重量バランス構造を表す概略側面図 第３図は、第２図中矢示■方向から見た概略側面図 第４図は、医療用光学機器の前後方向観察角度任意調整
を示す平行リンク機構の動作説明図、第５図は、回動片
の水平回動によるカウンタウェイトの揺動機構を示す部
分斜視図、 第６図は、医療用光学機器の前後運動を示すスタンド装
置の概略平面図、 第７図は、医療用光学機器の左右運動を示すスタンド装
置の概略平面図、 第８図は、垂直支持状態を示す医療用光学機器の側面図
、 第９図（イ）〜（ハ）は、各々４５°支持への角度変更
過程を示す医療用光学機器の側面図、第１０図（イ）〜
（ハ）は、各々９０°支持への角度変更過程を示す医療
用光学機器の側面図、第１１図は、従来のスタンド装置
を示す側面図、そして 第１２図は、従来のスタンド装置における平行リンク機
構の運動を示す第４図相当の動作説明図である。 ２１−・　センタシャフト ２５−・・　平行リンク機構 ２６　・−・　平行リンク機構の基端部２９−・４回動
片（支持部） ３１　・−・　第１回動板 ３３−　第２回動板 ３４　・−・−手術顕微鏡（医療用光学機器）６１　・
・・　多段平行リンク機構 Ｗ１−　第１カウンタウエイト Ｗ２　・・−・　第２カウンタウエイトＷ３−・　第３
カウンタウェイト 第３図 第１ 第５図 第６図 第７図 第　ｑ　図　（イ） 第９図（ロ）　　第９図（ハ） 第１０図（ロ）　　　　第１０　図（ハ）第１１図 第１２図 手続補正書（自発） 昭和６２年　６月２９日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 光学機器を平行リンク機構にて支持する医療用光学機器
    のスタンド装置において、 前記光学機器の焦点が、平行リンク機構の両基端部を結
    ぶ延長線上に位置決め設置されていることを特徴とする
    医療用光学機器のスタンド装置。
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