(57)【要約】【課題】補助光学機器を付加してもバランス調整が不要な手術顕微鏡システムを提供する。【解決手段】吊下アーム２０の下端における光束取出部３１には、補助光学機器としてのアシスタント鏡３４が取付けられている。また、反対側の光束取出部３３には補助光学機器としてのビデオカメラ３５を必要に応じて取付けることがでいる。アシスタント鏡３４も、必要に応じて取付けるビデオカメラ３５も、左右方向Ｘで回転しない吊下アーム２０や、手術顕微鏡１５の本体部分に取付けられているため、左右方向での重量バランスが不均衡でも、それらが左右方向Ｘで回転することはない。従って、左右方向での再度のバランス調整が不要である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタンド装置の横方向に延びる支持アームの先端から下方に延びる吊下アームを有し、該吊下アームの下端に手術顕微鏡を前後方向及び左右方向で回動自在に支持した手術顕微鏡システムであって、
前記手術顕微鏡が、一端部に一対の接眼部を有し且つ他端部に光束取入部を有する概略筒形構造で、
該手術顕微鏡のうち、光束取入部を含む他端部が独立した状態で手術顕微鏡の断面中心を通過する主軸を中心に左右方向へ回動自在に支持され、手術顕微鏡の他端部以外の本体が吊下アームの下端に対して前記主軸に直交する水平軸を中心に前後方向で回動自在に軸支され、
手術顕微鏡からの光束取出部をその光軸が水平軸に一致するように設け、該光束取出部に補助光学機器を取付けたことを特徴とする手術顕微鏡システム。
【請求項２】
前記光束取出部は吊下アームの下端に設けられることを特徴とする請求項１記載の手術顕微鏡システム。
【請求項３】
前記光束取出部は手術顕微鏡の他端部以外の部分に設けられることを特徴とする請求項１記載の手術顕微鏡システム。
【請求項４】
吊下アームが支持アームの先端に対して垂直軸を中心に水平方向で回動自在に支持されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の手術顕微鏡システム。
【請求項５】
スタンド装置が、
一対づつの平行な縦リンク及び横リンク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リンクの途中部分を、ベースの上部に位置する本体の回動軸点に支持し、
該平行リンクの上側横リンク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垂直な先端リンクの下端に吊下アームを支持し、
該支持アームの始点となる平行リンクの連結軸点に、該連結軸点と同一の水平線上に位置する水平軸点及び連結軸点と同一の垂直線上に位置する垂直軸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軸点と本体の一部とを前記縦リンクの連結軸点と回動軸点を結ぶ直線と平行で且つ該直線と同一長さを有する縦サブリンクにて連結すると共に、クランク部材の垂直軸点と前記先端リンクの一部とを支持アームの連結軸点と先端とを結ぶ直線と平行で且つ該直線と同一長さを有する横サブリンクにて連結し、
平行リンクの下部に、前記回動軸点を中心とした平行リンクの回転方向、及び前記連結軸点を中心とした支持アームの回転方向に加わる重量を相殺するカウンタウェイトを設けた構造であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の手術顕微鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は手術顕微鏡システム、特に補助光学機器を付加してもバランス調整が不要な手術顕微鏡システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
脳神経外科等において使用される手術顕微鏡は、スタンド装置の支持アームの先端に吊下アームを介して支持されて使用される。手術顕微鏡は、観察方向を自由に変えられるように、該吊下アームにより、前後方向及び左右方向で回動自在に支持されている。
【０００３】
具体的には、吊下アーム自体が小型の平行リンクで構成され、吊下アーム自体の形を変形させることにより、吊下アームの下端に支持された手術顕微鏡が左右方向で回動する（傾動する）ようになっている。また、手術顕微鏡は吊下アームの下端に水平な回動軸を中心にして前後方向で回動自在に軸支されている。従って、手術顕微鏡は観察者が見ている方向において、左右方向及び前後方向で回動自在となり、観察する方向を任意に変えることができる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第２８２５７２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来の技術にあっては、手術顕微鏡を左右方向及び前後方向で全体的に回動させる構造になっているため、特に左右方向の場合、手術顕微鏡の左右どちらか一方に重量のある補助光学機器（アシスタント鏡、ビデオカメラなど）を取付けると、左右方向でのバランスが不均等になるため、補助光学機器を付加する度に全体（手術顕微鏡＋補助光学機器）の重心を移動させるバランス調整が必要となり面倒である。
【０００５】
本発明は、このような従来の技術に着目してなされたものであり、補助光学機器を付加してもバランス調整が不要な手術顕微鏡システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、スタンド装置の横方向に延びる支持アームの先端から下方に延びる吊下アームを有し、該吊下アームの下端に手術顕微鏡を前後方向及び左右方向で回動自在に支持した手術顕微鏡システムであって、前記手術顕微鏡が、一端部に一対の接眼部を有し且つ他端部に光束取入部を有する概略筒形構造で、該手術顕微鏡のうち、光束取入部を含む他端部が独立した状態で手術顕微鏡の断面中心を通過する主軸を中心に左右方向へ回動自在に支持され、手術顕微鏡の他端部以外の本体が吊下アームの下端に対して前記主軸に直交する水平軸を中心に前後方向で回動自在に軸支され、手術顕微鏡からの光束取出部をその光軸が水平軸に一致するように設け、該光束取出部に補助光学機器を取付けたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、前記光束取出部が吊下アームの下端に設けられることを特徴とする
請求項３記載の発明は、前記光束取出部が手術顕微鏡の他端部以外の部分に設けられることを特徴とする。
【０００８】
請求項４記載の発明は、吊下アームが支持アームの先端に対して垂直軸を中心に水平方向で回動自在に支持されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項５記載の発明は、スタンド装置が、一対づつの平行な縦リンク及び横リンク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リンクの途中部分を、ベースの上部に位置する本体の回動軸点に支持し、該平行リンクの上側横リンク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垂直な先端リンクの下端に吊下アームを支持し、該支持アームの始点となる平行リンクの連結軸点に、該連結軸点と同一の水平線上に位置する水平軸点及び連結軸点と同一の垂直線上に位置する垂直軸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軸点と本体の一部とを前記縦リンクの連結軸点と回動軸点を結ぶ直線と平行で且つ該直線と同一長さを有する縦サブリンクにて連結すると共に、クランク部材の垂直軸点と前記先端リンクの一部とを支持アームの連結軸点と先端とを結ぶ直線と平行で且つ該直線と同一長さを有する横サブリンクにて連結し、
平行リンクの下部に、前記回動軸点を中心とした平行リンクの回転方向、及び前記連結軸点を中心とした支持アームの回転方向に加わる重量を相殺するカウンタウェイトを設けた構造であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、光束取出部の光軸を水平軸に一致させるので補助光学機器を付加しても手術顕微鏡が回転することがないため、補助光学機器を付加したことによる再度のバランス調整を行う必要がない。手術顕微鏡は、光束取入部を含む他端部が左右方向へ回動するだけで、本体は回転しない。従って、観察角度が変わっても、接眼部の向きは変わらず、術者は首は曲げる必要がないため、楽である。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、補助光学機器を吊下アームの下端に取付けるため、手術顕微鏡が回転することはない。吊下アームの下端には光束取出部が設けられているため、手術顕微鏡内部の光束を取り出して観察や録画等の処理を行うことができる。
【００１２】
請求項３記載の発明によれば、手術顕微鏡の他端部以外の本体部分に光束取出部を設け、そこにも補助光学機器を直接取付けることができるため、複数の補助光学機器を取付けることができ便利である。手術顕微鏡の本体部分も回転しない部分なので、そこに別の補助光学機器を取付けても、手術顕微鏡が回転することはなく、左右方向でのバランス調整は不要である。
【００１３】
請求項４記載の発明によれば、吊下アームが支持アームの先端に対して垂直軸を中心に水平方向で回動自在に支持されているため、手術顕微鏡の観察方向を水平方向において更に大きく変えることができる。
【００１４】
請求項５記載の発明によれば、支持アームを縦方向で回動させても、平行リンク全体を横方向で回動させても、吊下アームが支持されている先端リンクは常に垂直状態が維持される。従って、吊下アームも姿勢が維持されたまま、縦方向及び横方向へ平行移動することになり、手術顕微鏡の位置の移動が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。尚、以上及び以下の説明において、左右方向とは、術者が観察している向きでの左右方向であり、前方向とは術者が観察している方向である。
【００１６】
スタンド装置
まず、最初にスタンド装置１の説明をする。２がベースで、このベース２の下面にはロック機構付きのキャスタ３が備えてあり、このキャスタ３によりスタンド装置１はフロア４上を移動できるようになっている。このベース２の上部には側面形状が概略コ字状の本体５が設置されている。この本体５は鉛直方向を向く垂直軸Ｖ１を中心に回動自在にされていると共に、この垂直軸Ｖ１は電磁クラッチ方式によりその回動をロック及びフリーにすることができる。
【００１７】
この本体５の上部の回動軸点ｂ１に平行リンク６が軸支されている。この平行リンク６はそれぞれ２本で１組の平行な縦リンク７、８と横リンク９、１０の両端を各々連結軸点ｂ２〜ｂ５で連結して形成したもので、この平行リンク６の縦リンク７の下側の途中部分が前記回動軸点ｂ１に軸支されている。この回動軸点ｂ１も電磁クラッチ方式により、縦リンク７の横方向Ｒ１での回動位置をロック及びフリーにすることができる。
【００１８】
そして、この回動軸点ｂ１にて軸支される縦リンク７は回動軸ｂ２〜ｂ５により規定される平行四辺形の一辺が内側に凹む方向に湾曲形成されており、作業空間を確保して主術者等と干渉しにくい構造となっている。また、下側の横リンク１０にはカウンタウェイト１１が取付けられている。
【００１９】
平行リンク６の上側の横リンク９には、横リンク９をそのまま横方向に向けて延長した支持アーム１２が一体的に形成されており、その先端には垂直な先端リンク１３が連結軸点ｂ６にて回動自在に取付けられている。この支持アーム１２も上側に向けて湾曲形成されており、作業空間を確保して主術者等の頭部と干渉しにくい構造となっている。
【００２０】
この先端リンク１３の下部は、垂直軸Ｖ２を中心に水平方向で回転自在な箱形の支持ボックス１４になっている。
【００２１】
支持アーム１２の始点となっている連結軸点ｂ５にはＬ字形のクランク部材１７が軸支されており、このクランク部材１７には連結軸点ｂ５と同一の水平線Ｈ１に位置する水平軸点ｂ７と、また連結軸点ｂ５と同一の垂直線Ｖ３上に位置する垂直軸点ｂ８が設定されている。
【００２２】
そして、前記水平軸点ｂ７と、回動軸点ｂ１と同一の水平線Ｈ２上に位置する本体５の連結軸点ｂ９とを、縦リンク７（回動軸点ｂ１と連結軸点ｂ５を結ぶ直線Ｄ１）と平行で且つ同直線Ｄ１と同一長さの縦サブリンク１８にて連結している。したがって、回動軸点ｂ１及び連結軸点ｂ９，ｂ７，ｂ５により規定されるサブの平行リンクによってリンク要素ｂ５−ｂ７は本体５に位置固定されたリンク要素ｂ９−ｂ１と常に平行に維持される。
【００２３】
また、クランク部材１７の他方の垂直軸点ｂ８と先端リンク１３の上端の連結軸点ｂ１０との間を、支持アーム１２（連結軸点ｂ５と連結軸点ｂ６を結ぶ直線Ｄ２）と平行で且つ同直線Ｄ２と同一長さの横サブリンク１９にて連結している。したがって、連結軸点ｂ５，ｂ８，ｂ１０，ｂ６により規定されるサブの平行リンクによってリンク要素ｂ１０−ｂ６はリンク要素ｂ５−ｂ８と常に平行に維持される。すなわち、本体５に一辺が固定されたサブの平行リンク（回動軸点ｂ１及び連結軸点ｂ９，ｂ７，ｂ５により規定）と、サブの平行リンクＢ（連結軸点ｂ５，ｂ８，ｂ１０，ｂ６により規定）が、クランク部材１７を介して連結しているため、後者のサブの平行リンクの一辺としての先端リンク１３および回動軸Ｖ２はリンク要素ｂ９−ｂ１に対して常に一定の角度を維持する。
【００２４】
このように、縦サブリンク１８、クランク部材１７、横サブリンク１９を設けたことにより、スタンド装置１の電磁クラッチ類をフリーにして、回動軸点ｂ１を中心に平行リンク６を横方向Ｒ１へ回動させても、支持アーム１２を連結軸ｂ５を中心に縦方向Ｒ２へ回動させても、或いは、それらを同時に回動させても、クランク部材１７は回転しないので、先端リンク１３の垂直状態は常に維持される。
【００２５】
このように垂直状態が維持された先端リンク１３の支持ボックス１４に対して、手術顕微鏡１５が概略逆Ｌ形の吊下アーム２０により支持されている。吊下アーム２０は支持ボックス１４の下面に取付けられ、支持ボックス１４ごと垂直軸Ｖ２を中心に水平方向Ｚで回動することができる。この垂直軸Ｖ２を中心した回動も、電磁クラッチによりロック及びフリーにすることができる。
【００２６】
なお、本明細書において平行リンクの各辺要素は典型的にはリンク棒であるがこれに限定されない。例えば２つのスプロケット、引っ張り可能な力伝導要素としてのエンドレスチェーンまたはその一部、および２つのスプロケットの中心を軸支して引っ張り力を付与するリンク棒を備えて本発明の平行リンクを構成することは可能である。この場合には、スプロケット（またはその一部）とチェーンとの作用領域の端部が節動要素としての離接点であって、離接点により平行リンクが規定される。また、たとえば本発明のクランク部材１７に連結されるサブの平行リンクにこのようなチェーン機構を適用する場合には一方のスプロケットが連結要素に固定されるか一体に形成される。
【００２７】
手術顕微鏡
手術顕微鏡１５は、水平方向に延びる概略円筒形状で、手前側に一対の接眼部２２を有し、反対側の下面に術部Ｔからの光束Ｌを取り入れる光束取入部２１を有している。光束取入部２１を含む他端部１６は本体から分離されており、手術顕微鏡１５の断面中心を通過する主軸Ｓを中心に左右方向Ｘに独立して回動できるようになっている。手術顕微鏡１５の本体と他端部１６との間には所定の摩擦力が付与されており、他端部１６を回動させた位置が維持される。尚、摩擦力に代えて電磁クラッチ手段でロック及びフリーにしても良い。
【００２８】
他端部１６の光束取入部２１から取り入れられた光束Ｌは、対物レンズ２３を経た後、第１ミラー２４で水平に反射され、ズーム２５を通って、結像レンズ２６に至り、第２ミラー２７で反射されて、そこから接眼部２２のプリズム２８やレンズ２９を通って、術者の瞳に入る。尚、対物レンズ２３は第１ミラー２４の下側に横配置する代わりに、第１ミラー２４とズーム２５との間に縦配置しても良い。
【００２９】
ズーム２５と結像レンズ２６の間にはビームスプリッタ３０が設けられ、光束Ｌの一部を光束取出部３１に取り出すことができる。
【００３０】
手術顕微鏡１５の本体には取付座面３２が形成され、そこに吊下アーム２０の下端が水平軸Ｈ３を中心に前後方向Ｙで回動に取付けられている。円筒状部３１の断面中心である主軸Ｓは水平軸Ｈ３と直交し、水平軸Ｈ３と垂直軸Ｖ２は直交するように位置づけられる。また円筒状部３１の主軸Ｓと水平軸Ｈ３の直交点が垂直軸Ｖ２の延長上に位置づけられる。
【００３１】
従って、水平軸Ｈ３は吊下アーム２０を介して先端リンク１３と常に直交関係となり、水平軸Ｈ３が軸Ｖ２のまわりに回転移動する仮想平面は本体５に固定されたリンク要素ｂ９−ｂ１と平行であり水平面を成す。
【００３２】
手術顕微鏡１５は水平軸Ｈ３を中心に前後方向Ｙで回動自在となる。水平軸Ｈ３には所定の摩擦力が付与されており、手術顕微鏡１５を前後方向Ｙで回動させた位置が維持される。尚、摩擦力に代えて電磁クラッチ手段でロック及びフリーにしても良い。
【００３３】
水平軸Ｈ３を中心した前後方向Ｙでの回動は、接眼部２２の位置が上下するだけで術者は首を曲げる必要がない。
【００３４】
また、観察方向を左右方向Ｘで変える場合は、手術顕微鏡１５の他端部１６だけを手で持って主軸Ｙを中心にして左右方向Ｘへ回動させる。そうすると、角度が変わっても光束Ｌが回転した第１ミラー２４により内部に取り込まれ、接眼部２２から観察することができる。
【００３５】
他端部１６を回転させることにより、図６に示すように、手術顕微鏡１５自体の位置をスタンド装置１により変化させながら、術部Ｔを観察する方向を左右方向で自由に変化させることができるが、接眼部２２の向きは不変のため、術者は首を曲げる必要がなく楽である。尚、左右方向Ｘでの位置を保持するために、他端部１６と、手術顕微鏡１５の本体との間に所定の摩擦力を付与しているが、これに代えて、電磁クラッチ手段でロック及びフリーにしても良い。
【００３６】
先端リンク１３に加わる前記手術顕微鏡１５等の重量は、全てカウンタウェイト１１と釣り合っている。従って、スタンド装置１の電磁クラッチ類をフリーにして手術顕微鏡１５等を移動させ、移動先において手を離しても手術顕微鏡１５等は空中に停止する（バランスが保たれるため）。
【００３７】
このバランス状態は、手術顕微鏡１５を前後方向Ｙで回動させたり、他端部１６を左右方向Ｘで回動させても保たれる。つまり、先端リンク１３の垂直状態が常に維持されているため、それに吊下アーム２０を介して支持されている手術顕微鏡１５の向きが変化しても、カウンタウェイト１１による全体のバランス状態は不変で、再度のバランス調整が不要である。
【００３８】
補助光学機器
吊下アーム２０の下端における光束取出部３１には、補助光学機器としてのアシスタント鏡３４が取付けられている。また、手術顕微鏡１５の本体部分の反対側にも光束取入部３３が形成されており、そこには補助光学機器としてのビデオカメラ３５を必要に応じて取付けることができる。
【００３９】
光束取出部３１，３３を通る光束Ｌの光軸は水平軸Ｈ３と一致するため、手術顕微鏡１５の前後方向Ｙの傾斜に拘わらず一定位置で光束Ｌを取り出すことができ、補助光学機器（３４，３５）の取入口における光束Ｌの光軸は常に水平面内にある。したがって、特にアシスタント鏡３４を使用する場合には手術顕微鏡１５と同じアイレベルで観察をすることができ、また相互に干渉しにくい位置関係となる。
【００４０】
アシスタント鏡３４も、必要に応じて取付けるビデオカメラ３５も、左右方向Ｘで回転しない吊下アーム２０や、手術顕微鏡１５の本体部分に取付けられているため、左右方向での重量バランスが不均衡でも、それらが左右方向Ｘで回転することはない。従って、左右方向での再度のバランス調整が不要である。
【００４１】
更に、他端部１６の左右方向Ｘでの回動及び手術顕微鏡１５の前後方向Ｙでの回動は吊下アーム２０の構造には関与しない。したがって、吊下アーム２０は単なるアーム形状でよく、従来のような平行リンクにする必要がない。従って、吊下アーム２０の形状が簡略で、製造が容易になる。
【００４２】
尚、以上の実施形態によれば、手術顕微鏡１５の他端部１６を回転させるのに、他端部１６を手で持って回転させる例を示したが、他端部１６にハンドル（図示せず）を設けて、そのハンドルを手で持って回転させても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態に係る手術顕微鏡システムを示す側面図。
【図２】吊下アーム及び手術顕微鏡を示す斜視図。
【図３】手術顕微鏡を示す斜視図。
【図４】手術顕微鏡内の光学構造を示す斜視図。
【図５】手術顕微鏡の断面図。
【図６】手術顕微鏡の左右方向での回動状態を示す図。
【符号の説明】
【００４４】
１  スタンド装置
２  ベース
５  本体
６  平行リンク
１１  カウンタウェイト
１２  支持アーム
１３  先端リンク
１５  手術顕微鏡
１６  他端部
１７  クランク部材
１８  縦サブリンク
１９  横サブリンク
２０  吊下アーム
２１  光束取入部
２２  接眼部
３０  ビームスプリッタ
３１、３３  光束取出部
３４  アシスタント鏡（補助光学機器）
３５  ビデオカメラ（補助光学機器）
Ｔ  術部
Ｌ  光束
【図１】
2010046118.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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