(57)【要約】【課題】ドレープをきつく縛り付けることができる医療用スタンド装置を提供する。【解決手段】下アーム９が筒形状で上アーム１７、１８がその中に収納されるため、外観上は下アーム９しかなく、ドレープＰを下アーム９に対してきつく縛ることができる。上アーム１７、１８及び下アーム９がそれぞれ湾曲した状態でも、上アーム１７、１８が分割され且つその連結軸２１がブラケット２２の円弧溝２３にガイドされるため、下アーム９の径Ｄを小さく抑えることができる。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置の一部に設けられた垂直な基端アームの上下端と、下方に医療機器が支持された垂直な先端アームの上下端とを、機構的に平行な上アームと下アームで連結して平行リンク機構を構成し、基端アームを中心に先端アーム側を上下動自在にした医療用スタンド装置であって、
前記下アームが上アームを収納する筒形状であることを特徴とする医療用スタンド装置。
【請求項２】
上アーム及び下アームがぞれぞれ湾曲した形状で、上アームが複数に分割されていると共に分割された複数の上アームの端部同士が水平な連結軸で回動自在に連結され、
下アームの内部に連結軸の動きをガイドする円弧溝が形成されたブラケットが固定され、該円弧溝の曲率が基端アームと先端アームの各下端を中心とした上端の各円弧移動軌跡と同一であることを特徴とする請求項１記載の医療用スタンド装置。
【請求項３】
基端アームが前後に傾動自在な別の平行リンク機構の上部に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の医療用スタンド装置。
【請求項４】
装置の一部に設けられた基端アーム（１２）の一端（ａ）に下アーム（９）の一端が回動可能に支持され、
前記下アーム（９）の中間部に位置固定された仮想中心（ＶＣ）に対して所定の長さ（Ｒ）の半径を有する円弧溝機構（２２，２３）を備え、
第１サブリンク（１７）の一端が前記横アームの一端（ａ）から前記所定の長さ（Ｒ）をおいて前記基端アーム（１２）の他端（ｂ）に回動可能に軸支され、第１サブリンクの他端（２１）が前記円弧溝機構（２２，２３）の円弧溝（２３）に移動可能に支持されて、前記第１サブリンク、下アーム、基端アームを含んで第１横平行リンク（Ｂ１）を構成し、
第２サブリンク（１８）の一端が前記第１サブリンク（１７）の他端（２１）に連結されて前記円弧溝（２３）に支持され、前記所定の長さ（Ｒ）を有する縦サブリンク（ｄ−ｃ）が前記第２サブリンク（１８）の他端（ｄ）および前記下アーム（９）の他端（ｃ）に軸支され、前記縦サブリンク（ｄ−ｃ）は負荷（２）を支持し、前記第２サブリンク、下アームおよび縦サブリンクを含んで第２横平行リンク（Ｂ２）を構成し、
前記基端アームを中心に前記第１横平行リンク（Ｂ１）および第２横平行リンク（Ｂ２）を介して前記縦サブリンク（ｄ−ｃ）が上下動自在であることを特徴とする医療用スタンド装置。
【請求項５】
前記下アーム（９）は筒構造を有し、前記第１サブリンク（１７）および第２サブリンク（１８）が下アームに収納されることを特徴とする請求項４記載の医療用スタンド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は医療用スタンド装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
手術顕微鏡やカメラなどの医療機器は、フロア又は天井に設置されたスタンド装置に支持されて、任意の位置に移動できるようになっている。スタンド装置は医療機器の垂直状態を維持したまま前後・上下に移動できるように平行リンク機構を利用した構造になっている。
【０００３】
上下方向での移動は、装置の一部に設けられた基端アームと、医療機器を支持した先端アームとを、上下２本のアームで連結した平行リンク機構により行われる。基端アーム側が不動で、先端アーム側が医療機器と一緒に上下に移動する。平行リンク機構のため先端アームの垂直状態は維持され、医療機器の垂直状態も維持されるため、ドクターは医療機器での観察や撮影を容易に行うことができる。
【０００４】
スタンド装置の上下２本のアームは医療機器も含めて必要な部分まで無菌状態にするためドレープにて覆われる。ドレープは弛まないように２本のアームに対してバンドで縛り付けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４４８０７０３号公報
【特許文献２】特開２０１４−３９６４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来の技術にあっては、医療機器の上下動に伴って上下２本のアームが相対的な動きをするため、それを覆うドレープを縛り付ける場合、すこし余裕を設ける必要があり、きつく縛り付けることができなかった。
【０００７】
本発明によれば、このような従来の技術に着目してなされたものであり、ドレープをきつく縛り付けることができる医療用スタンド装置を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の特徴によれば、装置の一部に設けられた垂直な基端アームの上下端と、下方に医療機器が支持された垂直な先端アームの上下端とを、機構的に平行な上アームと下アームで連結して平行リンク機構を構成し、基端アームを中心に先端アーム側を上下動自在にした医療用スタンド装置であって、前記下アームが上アームを収納する筒形状である。
【０００９】
本発明の第２の特徴によれば、上アーム及び下アームがぞれぞれ湾曲した形状で、上アームが複数に分割されていると共に分割された複数の上アームの端部同士が水平な連結軸で回動自在に連結され、下アームの内部に連結軸の動きをガイドする円弧溝が形成されたブラケットが固定され、該円弧溝の曲率が基端アームと先端アームの各下端を中心とした上端の各円弧移動軌跡と同一である。
【００１０】
本発明の第３の特徴によれば、基端アームが前後に傾動自在な別の平行リンク機構の上部に設けられている。
【００１１】
本発明の第４の特徴によれば、装置の一部に設けられた基端アームの一端に下アームの一端が回動可能に支持され、前記下アームの中間部に位置固定され仮想中心に対して所定の長さの半径を有する円弧溝機構を備え、第１サブリンクの一端が前記横アームの一端から前記所定の長さをおいて前記基端アームの他端に回動可能に軸支され、第１サブリンクの他端が前記円弧溝機構の円弧溝に移動可能に支持されて、前記第１サブリンク、下アーム、基端アームを含んで第１横平行リンクを構成し、第２サブリンクの一端が前記第１サブリンクの他端に連結されて前記円弧溝に支持され、前記所定の長さを有する縦サブリンクが前記第２サブリンクの他端および前記下アームの他端に軸支され、前記縦サブリンクは負荷を支持し、前記第２サブリンク、下アームおよび縦サブリンクを含んで第２横平行リンク機構を構成し、前記基端アームを中心に前記第１横平行リンクおよび第２横平行リンクを介して前記縦サブリンクが上下動自在にした医療用スタンド装置である。
【００１２】
本発明の第５の特徴によれば、前記下アームは筒構造を有し、前記第１サブリンクおよび第２サブリンクが下アームに収納される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の第１および５の特徴によれば、下アームが筒形状で上アームがその中に収納されるため、外観上は下アームしかなく、ドレープを下アームに対してきつく縛ることができる。
【００１４】
本発明の第２および４の特徴によれば、上アーム及び下アームがそれぞれ湾曲した状態でも、下アームの内部に収納される上アームが複数に分割されているため、下アームの径を小さく抑えることができる。上アームは複数に分割されても、その連結軸がブラケットの円弧溝によりガイドされ、上アーム全体の両端である基端アーム及び先端アームの各上端と同じ円弧軌跡を移動するため、上アームと下アームによる平行リンク機構としての機能は保たれる。
【００１５】
本発明の第３の特徴によれば、基端アームが前後に傾動自在な別の平行リンク機構の上部に設けられているため、上アームと下アームによる平行リンク機構全体を前後にも移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】スタンド装置を示す全体図。
【図２】上アーム及び下アームの上下移動を示す側面図。
【図３】平行リンク機構の原理を示す機構図。
【図４】上アーム及び下アームの構造を示す分解図。
【図５】上アームの連結部を示す斜視図。
【図６】上アーム及び下アームを示す側面図。
【図７】上アームの拡大側面図。
【図８】下に移動させた状態を示すブラケット位置を基準とした図７相当の拡大側面図。
【図９】上に移動させた状態を示すブラケット位置を基準とした図７相当の拡大側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１〜図９は、本発明の好適な実施形態を示す図である。
【００１８】
スタンド装置１は手術室内で医療機器としての手術顕微鏡２を吊り下げて使用するためのものである。スタンド本体３には前アーム４と後アーム５を含む縦方向に延在する第１の平行リンク機構Ａが、前アーム４の途中に設定された回転軸６を中心に前後傾倒自在に支持されている。
【００１９】
この平行リンク機構Ａのリンク辺である底アーム７は後方へ延長されてその先にカウンタウェイトＷが設けられている。対向するリンク辺である頂アーム８は前方へ延長されて、横方向に延在する第２の平行リンク機構Ｂのリンク辺である下アーム９となっている。
【００２０】
下アーム９は金属製の円筒形状で上側に湾曲している。上側に湾曲しているのは下側の作業スペースを確保するためである。下アーム９の両端は鋳物製の中空部材１０、１１で塞がれている。下アーム９はこれら中空部材１０、１１も構造として含む。中空部材１０の前アーム４より後方部分が前記頂アーム８である。
【００２１】
前アーム４の上端を軸支した部分には、基端アーム１２の下端ａが軸支されている。基端アーム１２は下アーム９の内部に位置し、下端ａに水平なレバー１３を一体的に備えている。一方、前アーム４の回転軸６にはスタンド本体３側に固定されて水平が維持された別のレバー１４が設けられている。上下のレバー１３、１４の両端同士は縦方向の２本の平行なサブアーム１５にて連結され、第３の平行リンク機構Ｃを構成している。この平行リンク機構Ｃにより第１の平行リンク機構Ａ（前アーム４）が傾動しても基端アーム１２は常に垂直状態が維持される。
【００２２】
下アーム９の先端の中空部材１１の内部には、基端アーム１２と同じ先端アーム１６の下端ｃが軸支されている。そしてこの先端アーム１６と基端アーム１２の各上端ｂ、ｄ同士は下アーム９の内部で上アーム１７、１８により連結され、これにより平行リンク機構Ｂが構成される。上アーム１７、１８も下アーム９と同様に全体として上側に湾曲している。
【００２３】
先端アーム１６の下端ｃからは下方に吊下アーム１９が一体的に形成され、その吊下アーム１９の下端に手術顕微鏡２が支持されている。
【００２４】
この手術顕微鏡２も含めてスタンド装置１全体には無菌状態にするためのドレープＰが被せられる。下アーム９を覆う部分のドレープＰは下に垂れ下がるとアシスタント等の視野を邪魔するため、バンド２０により下アーム９に対してきつく縛られる。
【００２５】
第２の平行リンク機構Ｂは全体として１つの平行リンク機構であって後述するように２つのサブ平行リンク機構が所定の拘束条件の下で連結した構成を有する。
【００２６】
上アーム１７、１８は長手方向で２つに分割され、端部同士が水平な連結軸２１により連結されている。筒状の下アーム９の中間部の内部底面には断面上向きコ字状（Ｕ字形状）のブラケット２２が固定されている。ブラケット２２の側面には円弧溝２３が形成されており、その円弧溝２３に前記連結軸２１の両端が挿入されている。従って、連結軸２１は円弧溝２３にガイドされた軌跡に拘束されて移動する。円筒状の下アーム９の一部には図示されていないがブラケット２２を挿入して組み立てたりするための開閉自在な開口部が形成されている。
【００２７】
この円弧溝２３の曲率は、基端アーム１２及び先端アーム１６の下端ａ、ｃを中心とした各上端ｂ、ｄの円弧移動軌跡の曲率と同一である。つまり、基端アーム１２及び先端アーム１６の各下端ａ、ｃを中心とした上端ｂ、ｃの移動軌跡である円Ｒ、Ｒと、円弧溝２３に沿う円Ｒの半径は全て同一である。
【００２８】
本発明の第２の平行リンク機構Ｂは横方向に延在する２つのサブ平行リンクＢ１、Ｂ２の一端の縦リンク辺を相互に連結した構成に拘束条件を付加したものである。すなわち、第１横リンクとしての上アーム１７、第２横リンク（ａ−ＶＣ）としての下アーム９、および長さＲの第１縦リンク（ａ−ｂ）および長さＲの第２縦リンク（ＶＣ−２１）を含んで等価的な第１横平行リンクＢ１が構成される。また、第３横リンクとしての上アーム１８、第４横リンク（ＶＣ−ｃ）としての下アーム９、および長さＲの第３縦リンク（ＶＣ−２１）および長さＲの第４縦リンク（ｃ−ｄ）を含んで等価的な第２横平行リンクＢ２が構成される。  第１横平行リンクＢ１の第２縦リンクと第２横平行リンクＢ２の第３縦リンクは共通の縦リンク辺（ＶＣ−２１）であり、縦リンク辺（ＶＣ−２１）の一端の回動軸が下アーム９に位置固定された仮想中心ＶＣ（図示せず）に支持されているため他端の回動軸２１は仮想中心ＶＣのまわりに円弧状に回動する。したがって、第１縦リンク（ａ−ｂ）、第４縦リンク（ｃ−ｄ）、および縦リンク辺（ＶＣ−２１）は同一のリンク長Ｒを有し常に平行状態を維持する。
【００２９】
そこで本発明によれば、下アーム９の中間部（ａ，ｃ間）に位置固定された仮想中心ＶＣのまわりの半径Ｒを有する円弧状の円弧溝機構（２２，２３）を設けることにより、共通の縦リンク辺（ＶＣ−２１）を用いた場合と同一の拘束条件が実現する。したがって、縦リンク辺（ＶＣ−２１）および仮想中心ＶＣにある回動軸を省略することができる。このようにして第１横平行リンク（Ｂ１）と第２横平行リンク（Ｂ２）が連結されて第２の平行リンク機構Ｂを構成し、第１縦リンク（ａ−ｂ）と第４縦リンク（ｃ−ｄ）の平行関係（垂直状態）が維持される。
【００３０】
仮想中心ＶＣは回動軸ａとｃを通る仮想直線上にあるが実体としての回動軸は不要であり、下アーム９を任意の形状に構成することができる。円弧溝２３（ブラケット２２）を下アーム９に固定して設けることにより、回動軸２１と仮想中心ＶＣの位置に実体的に固定された回動軸との間に実体的な縦リンク辺（ＶＣ−２１）が軸支されているかのように第２の平行リンク機構Ｂが動作する。
【００３１】
なお、第２横リンク（ａ−ＶＣ）と第４横リンク（ＶＣ−ｃ）は共通の下アーム９に固定されて一体となっており、所定の角度で相互に固定されている。したがって、下アーム９および平行リンク機構Ａにより手術顕微鏡２等の重量負荷とカウンタウェイトＷとの重量平衡（トルクバランス）を維持することができる。
【００３２】
支持している手術顕微鏡２の高さ位置を変更するために、下アーム９の先端アーム１６側を上下に移動させた場合、図２及び図３に示すように、先端アーム１６の垂直状態は維持されるが、上アーム１７、１８と下アーム９（ブラケット２２）と先端アーム１６との相対的位置関係は変化する。
【００３３】
図８（下方移動）及び図９（上方移動）は、その動きをブラケット２２を基準に相対的に示した図である。ブラケット２２に対して上アーム１７、１８の位置が前後に変化し、上アーム１７、１８の両端で先端アーム１６の角度が変化する。この時、図示のように、基端アーム１２と先端アーム１６の各上端ｂ、ｄと、分割された上アーム１７、１８を連結する連結軸２１が同じ円弧軌跡に沿って移動するため、平行リンク機構Ｂの機能は保たれる。平行リンク機構Ｂとしての機能が維持されるため、平行リンク機構Ｂをどのように上下に移動させても先端アーム１６の垂直状態は維持される。
【００３４】
本来、上アーム１７、１８の連結部分には基端アーム１２等に相当する長さの別の回転アーム（共通の縦リンク辺（ＶＣ−２１））や回動軸（ＶＣの位置）が必要になるが、それに代えて、上下高さの小さいブラケット２２だけでその機能を果たすことができるため、円筒状の下アーム９の径Ｄを小さくすることができる（図２及び図４参照）。下アーム９の径Ｄを小さくできれば軽量化を図ることができると共にその周辺の視界を妨げない。
【００３５】
そして、下アーム９が筒構造を有し上アーム１７、１８がその中に収納されるため、外観上は下アーム９しかなく、ドレープＰを下アーム９に対してバンド２０できつく縛ることができる。ドレープＰが下に弛むことがなく視野を邪魔しない。
【００３６】
以上の実施形態では上アーム１７、１８を２分割する例を示したが、下アーム９の湾曲度合いによっては３分割以上でも良い。
【００３７】
ブラケット２２に形成される円弧溝２３を開口形成する例で示したが、円弧溝２３は連結軸２１をガイドできれば良く開口である必要はない。またブラケット２２と円弧溝２３は下アーム９自体に形成して良い。つまり下アーム９の一部をブラケット２２として利用し、それに円弧溝２３を形成するようにしても良い。
【００３８】
基端アーム１２は前アーム４の内部に設けられた第３の平行リンク機構により水平を維持したが、前アーム４の外部に設けられた平行リンク機構で水平が維持されていても良い。
【符号の説明】
【００３９】
１  スタンド装置
２  手術顕微鏡（医療機器）
９  下アーム（第２横リンク、第４横リンク）
１２  基端アーム
１６  先端アーム
１７  上アーム（第１横リンク）
１８  上アーム（第３横リンク）
２２  ブラケット
２３  円弧溝
Ａ  平行リンク機構
Ｂ  平行リンク機構
Ｃ  平行リンク機構
Ｄ  下アームの径
Ｐ  ドレープ
Ｒ  円（同一半径）
ＶＣ  仮想中心
Ｗ  カウンタウェイト
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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