УСТРОЙСТВО "МАРИКА" ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОПЕРАЦИОННЫМ МИКРОСКОПОМ Российский патент 2008 года по МПК A61B19/00 G02B21/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам для управления операционным микроскопом, и может быть использовано при проведении хирургических операций.

Уровень техники

Используемые в настоящее время для проведения хирургических операций бинокулярные микроскопы, например, системы OPMI Neuro/NC4 (фирма-изготовитель Карл Цейс) (System Neuro 200, Gebrauchsanweisung, G 30-1275-de, Ausgabe 1.0, Gedruckt am 08.01.1999, Zeiss.) имеют две функционально дублирующие друг друга рукоятки с кнопками управления микроскопом. Управление микроскопом производится хирургом вручную, то есть хирург вынужден прерывать операцию, чтобы перенести кисть руки или кисти обеих рук на рукоятку или рукоятки управления микроскопом. Подобная конструкция, в случае необходимости, не позволяет изменять положение микроскопа и его систем относительно объекта наблюдения (осуществлять поворот, изменение поля зрения, угла зрения, фокусного расстояния объектива и т.п.) во время работы хирурга ввиду занятости его рук.

В связи со сказанным возникает потребность в разработке системы управления операционным микроскопом, позволяющей хирургу управлять микроскопом без помощи рук.

Одним из примеров решения данной задачи является известная из уровня техники система управления операционным микроскопом, раскрытая в европейском патенте ЕР 173 8710 (опубл. 03.01.2007) - ближайший аналог. Известная система содержит коммутатор, позволяющий хирургу управлять микроскопом с помощью рта, не прерывая манипуляций руками в операционной области.

К недостаткам известного устройства можно отнести ограниченные возможности в выборе параметров управления. Управление с помощью рта в известном устройстве сводится по существу только к замыканию/размыканию коммутирующего средства. Также существенно ограничены возможности по изменению положения микроскопа относительно объекта (осевых перемещений и, особенно, вращение вокруг осей) посредством коммутирующего средства, зажатого зубами оператора (хирурга).

Раскрытие изобретения

Задачей настоящего изобретения является разработка многофункционального устройства управления операционным микроскопом посредством головы хирурга, а также рта (губ) и подбородка.

Устройство управления операционным микроскопом согласно изобретению выполнено в виде изогнутого держателя, проходящего при использовании устройства поверх головы хирурга от теменно-затылочной области головы через лицевую область до области под подбородком, при этом держатель снабжен средством фиксации держателя на окулярах микроскопа, опорами, предназначенными для взаимодействия с головой хирурга в области переносицы, подбородка, лобной и теменно-затылочной областями, причем опора, предназначенная для взаимодействия с подбородком, снабжена электрическим переключателем.

Предпочтительно на держателе установлен электрический разъем, соединенный с указанным переключателем и предназначенный для подключения устройства к микроскопу.

Целесообразно размещение опор, предназначенных для взаимодействия с головой хирурга, как в лобной, так и в теменно-затылочной областях, по обе стороны относительно держателя на концах кронштейнов, установленных на держателе.

С целью подгонки устройства под конкретные размеры головы кронштейны устанавливают на держателе с возможностью регулирования и фиксации их положения вдоль держателя.

Для более плотного охвата устройством головы хирурга кронштейны следует выполнять изогнутыми.

Выполнение опор регулируемыми обеспечивает более точную подгонку устройства к голове хирурга.

В зоне между кронштейнами держатель может быть снабжен шарниром и замком, предназначенными для фиксации или высвобождения головы хирурга.

Предпочтительно замок снабжен рычагом.

Целесообразно использование съемного удлинителя рычага для удобства стерилизации контактирующих с руками хирурга элементов устройства.

Опора, предназначенная для взаимодействия с подбородком, установлена с возможностью регулирования и фиксации положения относительно держателя.

Электрический переключатель предназначен для подачи управляющего сигнала на устройство блокирования шарнирных опор микроскопа.

С целью расширения функциональных возможностей устройство дополнительно может снабжаться джойстиком, установленным на держателе и выполненным с возможностью взаимодействия с губами хирурга.

Указанный джойстик предназначен для подачи управляющих сигналов на механизм фокусирования объектива и/или механизм изменения фокусного расстояния объектива.

Джойстик может быть электрически соединен с разъемом, установленным на держателе, в частности, являющимся общим для джойстика и переключателя.

В одном из вариантов выполнения устройства средство фиксации держателя на окулярах микроскопа выполнено в виде рамки, охватывающей окуляры, при этом опора, предназначенная для взаимодействия с переносицей, закреплена на держателе в центре рамки между указанными окулярами.

Дополнительно держатель выше и/или ниже опоры, предназначенной для взаимодействия с переносицей, выполнен с возможностью регулирования его размера и расстояния относительно подбородка и/или лобной области хирурга.

Краткое описание чертежей

Изобретение поясняется чертежами, на которых

фиг.1 - общий вид устройства для управления микроскопом;

фиг.2 - вид сверху части устройства с кронштейнами опор, предназначенных для

взаимодействия с головой хирурга в лобной и в теменно-затылочной областях;

фиг.3 - вид сбоку одного из кронштейнов с опорами;

фиг.4 - вид части держателя с шарниром и замком;

фиг.5 - поэлементное изображение средства фиксации держателя на окулярах микроскопа.

Осуществление изобретения

Как показано на фиг.1, базовым элементом устройства для управления микроскопом является изогнутый держатель 1. Держатель 1 выполнен изогнутым в соответствии с профилем головы от теменно-затылочной области, далее - относительно лицевой области и до области под подбородком. Держатель 1, как и большинство других деталей устройства, выполняют из алюминиевого сплава. Сечение держателя 1 имеет форму квадрата или прямоугольника.

Держатель 1 снабжен средством фиксации держателя на окулярах 2 микроскопа. Возможный вариант выполнения средства фиксации показан на фиг.5. Оно представляет собой рамку, охватывающую окуляры 2. Перекладины 3, 4 рамки закрепляются на держателе 1 винтами 5. Держатель 1 фиксируется на окулярах 2 винтами 6.

Опора 7, предназначенная для взаимодействия с переносицей, жестко закреплена на держателе 1 в центре рамки между указанными окулярами 2. Форма опоры 7 соответствует форме переносицы.

Опора 8, предназначенная для взаимодействия с подбородочной областью, имеет форму подбородка и закреплена на держателе 1 с возможностью регулирования и фиксации положения относительно держателя 1. Опора 8 снабжена электрическим переключателем 9, предназначенным для подачи управляющего сигнала на устройство блокирования шарнирных опор микроскопа.

Опоры 10, 11 и 12, 13, предназначенные для взаимодействия с головой хирурга в лобной и теменно-затылочной областях, расположены на концах соответствующих кронштейнов 14 и 15.

С целью подгонки устройства под конкретные размеры головы кронштейны 14 и 15 устанавливают на держателе 1 с возможностью регулирования и фиксации их положения вдоль держателя 1 с помощью направляющих элементов 16 и 17, а также винтов 18.

Как показано на фиг.3, для более плотного охвата устройством головы хирурга кронштейны 14 и 15 следует выполнять изогнутыми.

Выполнение опор 10, 11, 12, 13 регулируемыми по высоте относительно кронштейнов 14 и 15 обеспечивает более точную подгонку устройства к голове хирурга.

На поверхности опор 10, 11, 12, 13, находящихся в контакте с головой хирурга, наклеивают смягчающие накладки 19.

Дополнительно держатель 1 выше и/или ниже опоры 7, предназначенной для взаимодействия с переносицей, выполнен с возможностью регулирования его размера и расстояния относительно подбородка и/или лобной области хирурга. Изменение размеров обеспечивается регуляторами 20 и 21.

В зоне между кронштейнами 14 и 15 (фиг.2 и фиг.4) держатель 1 снабжают шарниром 22 и замком 23, предназначенными для фиксации или высвобождения головы хирурга путем подъема части держателя 1 с кронштейном 15 вверх.

Для удобства работы замок 23 снабжен рычагом 24.

Целесообразно использование съемного удлинителя 25 рычага 24 для удобства стерилизации контактирующих с руками хирурга элементов устройства.

С целью расширения функциональных возможностей устройство дополнительно может снабжаться джойстиком 26, установленным на держателе 1 и выполненным с возможностью взаимодействия с губами хирурга. Джойстик 26 предназначен для подачи управляющих сигналов на механизм фокусирования объектива и/или механизм изменения фокусного расстояния объектива.

На держателе 1 устанавливают электрический разъем 27, предназначенный для подключения устройства к системе управления микроскопом. Соответственно, электрический переключатель 9 и джойстик 26 соединены с разъемом 27. Все это позволяет дублировать органы управления, находящиеся непосредственно на микроскопе.

Подготовка устройства для управления микроскопом и управление микроскопом во время проведения хирургической операции осуществляются следующим образом.

Средством фиксации держателя 1 устройство фиксируется к окулярам 2 микроскопа. Посредством многоканального кабеля через электрический разъем 27 устройство подключается к микроскопу. Осуществляется балансировка микроскопа. Путем регулировки опор, кронштейнов и размеров держателя устройство подгоняется к голове хирурга таким образом, что хирург лишь ощущает контакт с опорами, без сдавливания головы. К устройству прикрепляется стерильный съемный удлинитель 25 рычага 24.

С помощью удлинителя 25 рычага 24 задняя часть держателя 1 откидывается в верхнее положение путем вращения вокруг шарнира 22 и голова хирурга позиционируется к окулярам 2 микроскопа и опоре 7 переносицы. С помощью удлинителя 25 рычага 24 задняя часть держателя 1 опускается над теменно-затылочной областью головы хирурга и фиксируется с помощью замка 23.

Относительно жесткое фиксирование микроскопа на голове хирурга и одновременное разблокирование шарнирных опор микроскопа происходит при открытии рта и незначительном выдвижении подбородка в переднем направлении. Этим действием достигаются две цели: 1) плотное сцепление головы хирурга с устройством и, в целом, с микроскопом (при открывании рта голова как бы застревает между опорами верхней части держателя, подбородка и переносицы), и 2) нажатие электрического переключателя 9, приводящее к разблокированию шарнирных опор микроскопа. Вследствие этого хирург без особых усилий может направить микроскоп в любом направлении (как вдоль осей x, y, z, так и вокруг них). После нахождения нужного положения микроскопа рот хирурга закрывается; это приводит к отключению электрического переключателя 9 и блокированию шарнирных опор микроскопа. Одновременно с этим голова хирурга освобождается от давления опор устройства. Далее в фиксированном положении микроскопа осуществляются хирургические манипуляции, продолжающиеся до следующего этапа перемещения микроскопа вышеописанным способом.

Для подачи управляющих сигналов (фокусирование объектива, увеличение-уменьшение фокусного расстояния) губы хирурга выдвигаются немного вперед, к рукоятке джойстика 26, и за счет их небольшого перемещения вверх, вниз, влево или направо подается соответствующий сигнал на систему управления микроскопом.

Вышеприведенное описание конкретного варианта осуществления настоящего изобретения приведено для его иллюстрации и описания. Оно не предназначено для того чтобы считаться исчерпывающим или чтобы ограничить изобретение описанной точной формой, и, очевидно, возможны многие модификации и разновидности в свете изложенного ранее. Также очевидно использование изобретения для управления различными по конструкции микроскопами. Вариант осуществления изобретения был выбран и описан, чтобы наилучшим образом объяснить принципы изобретения и его практическое применение, и тем самым дать возможность другим специалистам наилучшим образом использовать изобретение и вариант осуществления с различными модификациями, приспособленными для частного использования задуманного. Имеется в виду, что объем изобретения определяется приложенной формулой изобретения и ее эквивалентами.

Изобретение относится к медицинской технике. Данное устройство выполнено в виде изогнутого держателя, проходящего при использовании устройства поверх головы хирурга от теменно-затылочной области головы через лицевую область до области под подбородком. Держатель снабжен средством фиксации держателя на окулярах микроскопа, опорами, предназначенными для взаимодействия с головой хирурга в области переносицы, подбородка, лобной и теменно-затылочной областями. Опора, предназначенная для взаимодействия с подбородком, снабжена электрическим переключателем. Применение данного устройства позволит расширить арсенал устройств управления операционным микроскопом. 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство управления операционным микроскопом, выполненное в виде изогнутого держателя, проходящего при использовании устройства поверх головы хирурга от теменно-затылочной области головы через лицевую область до области под подбородком, при этом держатель снабжен средством фиксации держателя на окулярах микроскопа, опорами, предназначенными для взаимодействия с головой хирурга в области переносицы, подбородка, лобной и теменно-затылочной областями, причем опора, предназначенная для взаимодействия с подбородком, снабжена электрическим переключателем.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на держателе установлен электрический разъем, соединенный с указанным переключателем.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что опоры, предназначенные для взаимодействия с головой хирурга, как в лобной, так и в теменно-затылочной областях, размещены по обе стороны относительно держателя на концах кронштейнов, установленных на держателе.4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что кронштейны установлены на держателе с возможностью регулирования и фиксации их положения вдоль держателя.5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что кронштейны выполнены изогнутыми.6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что опоры выполнены регулируемыми.7. Устройство по п.3, отличающееся тем, что в зоне между кронштейнами держатель снабжен шарниром и замком, предназначенными для фиксации или высвобождения головы хирурга.8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что замок снабжен рычагом.9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что указанный рычаг снабжен съемным удлинителем рычага.10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что опора, предназначенная для взаимодействия с подбородком, установлена с возможностью регулирования и фиксации положения относительно держателя.11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электрический переключатель предназначен для подачи управляющего сигнала на устройство блокирования шарнирных опор микроскопа.12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено джойстиком, установленным на держателе и выполненным с возможностью взаимодействия с губами хирурга.13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что джойстик соединен с электрическим разъемом, установленным на держателе.14. Устройство по п.12, отличающееся тем, что джойстик предназначен для подачи управляющих сигналов на механизм фокусирования объектива и/или механизм изменения фокусного расстояния объектива.15. Устройство по п,1, отличающееся тем, что средство фиксации держателя на окулярах микроскопа выполнено в виде рамки, охватывающей окуляры, при этом опора, предназначенная для взаимодействия с переносицей, закреплена на держателе в центре рамки между указанными окулярами.16. Устройство по п.1, отличающееся тем, что держатель выше и/или ниже опоры, предназначенной для взаимодействия с переносицей, выполнен с возможностью регулирования его размера и расстояния относительно подбородка и/или лобной области хирурга.