特開 2022-90232 ナビゲーション用アレイの締結構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022090232

(43)【公開日】2022-06-17

(54)【発明の名称】ナビゲーション用アレイの締結構造

(51)【国際特許分類】

   A61B 90/50 20160101AFI20220610BHJP

   A61B 34/30 20160101ALI20220610BHJP

【ＦＩ】

A61B90/50

A61B34/30

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020202479

(22)【出願日】2020-12-07

(71)【出願人】

【識別番号】390013033

【氏名又は名称】三鷹光器株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】中村 勝之

(57)【要約】

【課題】アレイの位置が使用中に変動しないナビゲーション用アレイの締結構造を提供する。
【解決手段】固定部１８の下部には台座部１３の半径Ｒよりも大きな上下寸法Ｈを有するスカート部２３が形成されている。ドレープ１５が被された台座部１３に固定部１８を載せるとドレープ１５の中心孔１２部分が締結手段２６の下端の尖端部２９により破られる。そのままスカート部２３がドレープ１５を下に押下げるため、ドレープ１５の破れは台座部１３の上面よりも大きくなり、台座部１３の上面が露出される。そのため固定部１８の下面は台座部１３の上面に対して直接接触（メタルコンタクト）して安定するため、アレイ６の位置は使用中に変動することがない。
【選択図】 図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

手術顕微鏡に手術顕微鏡とともにドレープにより覆われる金属製のブラケットを取付け、該ブラケットの先端に中心孔を有する円柱状の台座部を形成し、複数のマーカーを有するアレイに中心孔を有する円柱状で金属製の固定部を一体的に取付け、該固定部を台座部に載置した状態で固定部の中心孔から挿入した締結手段を台座部の中心孔に係合させて固定部を台座部に締結するナビゲーション用アレイの締結構造であって、
前記固定部の下部には台座部の半径よりも大きな上下寸法を有し且つ締結時に台座部の側面を覆う円筒状のスカート部が形成されていると共に、締結手段の下端にドレープを破る尖端部が形成されていることを特徴とするナビゲーション用アレイの締結構造。

【請求項2】

台座部の上面と固定部の下面にそれぞれ円周方向で係合して固定部の台座部に対する回転を規制する凹凸部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のナビゲーション用アレイの締結構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はナビゲーション用アレイの締結構造に関する。

【背景技術】

【0002】

脳神経外科手術等においては手術顕微鏡が使用され、ドクターは手術顕微鏡により術部を拡大観察しながら手術を行う。手術顕微鏡は手術室に設置されたスタンド装置の支持アームの先端に支持され、手術顕微鏡の位置や向きを変更しながら、術部をあらゆる方向から拡大観察することができる。

【0003】

このような手術顕微鏡を用いた手術において、手術顕微鏡の観察点（フォーカス点）をモニターのＭＲＩ画像中に表示するためのナビゲーションシステムが用いられる。具体的には手術顕微鏡にナビゲーション用のアレイが取付けられる。アレイは複数のマーカーを有し、このマーカーは手術室内にフラッシュ照射された赤外線を反射する。そしてマーカーで反射された赤外線をカメラが検出することにより、手術顕微鏡の位置及び姿勢が認識され、手術顕微鏡の観察点をモニター上に表示することができる（例えば、特許文献１参照）。

【0004】

アレイはナビゲーションを行う時だけ手術顕微鏡に取付けられ、それ以外の場合は手術顕微鏡から取り外される。手術顕微鏡には先端が外側へ突出したブラケットが固定され、そのブラケットの先端には台座部が一体形成されている。

【0005】

一方、アレイには固定部が形成され、この固定部をブラケットの台座部の上に載せて締結手段により締結している。これによりアレイは手術顕微鏡と一体化する。

【0006】

また手術の際に手術顕微鏡はブラケットも含めて無菌状態にするため、透明な合成樹脂製のドレープにより全体が覆われる。そして殺菌処理されたアレイの固定部をドレープで覆われたブラケットの台座部に対して締結している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】米国特許第９３９２９３１号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、このような関連技術にあっては、ブラケットの台座部とアレイの固定部との間に合成樹脂製のドレープが一定の厚さで存在し、台座部と固定部の金属同士が直接接触しないため、アレイの締結は不安定な状態となり、取付け後のアレイの位置が使用中に僅かであるが変動して、カメラが手術顕微鏡の位置を正しく認識しないおそれがある。

【0009】

本発明はこのような関連技術に着目してなされたものであり、アレイの位置が使用中に変動しないナビゲーション用アレイの締結構造を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の第１の技術的側面によれば、手術顕微鏡に手術顕微鏡とともにドレープにより覆われる金属製のブラケットを取付け、該ブラケットの先端に中心孔を有する円柱状の台座部を形成し、複数のマーカーを有するアレイに中心孔を有する円柱状で金属製の固定部を一体的に取付け、該固定部を台座部に載置した状態で固定部の中心孔から挿入した締結手段を台座部の中心孔に係合させて固定部を台座部に締結するナビゲーション用アレイの締結構造であって、前記固定部の下部には台座部の半径よりも大きな上下寸法を有し且つ締結時に台座部の側面を覆う円筒状のスカート部が形成されていると共に、締結手段の下端にドレープを破る尖端部が形成されていることを特徴とする。

【0011】

本発明の第２の技術的側面によれば、台座部の上面と固定部の下面にそれぞれ円周方向で係合して固定部の台座部に対する回転を規制する凹凸部が形成されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明の第１の技術的側面によれば、固定部の下部に台座部の半径よりも大きな上下寸法を有するスカート部が形成され、締結手段の下端には尖端部が形成されているため、ドレープが被された台座部に固定部を載せることで、ドレープの中心孔部分が尖端部により破られる。そしてそのままスカート部がドレープを下に押下げるため、ドレープの破れは更に広げられる。スカート部によるドレープの押下げ量はスカート部の上下寸法に相当し、それが台座部の半径よりも大きいため、ドレープの破れは台座部の上面よりも大きくなり、台座部の上面が露出される。そのため固定部の下面は台座部の上面に対して直接接触（メタルコンタクト）して安定するため、アレイの位置は使用中に変動することがない。

【0013】

本発明の第２の技術的側面によれば、台座部の上面と固定部の下面にそれぞれ互いに係合する凹凸部が形成されているため、取付け後にアレイが外力が受けてもアレイの位置が固定部の回転方向へ変動することはない。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】支持アームの先端に支持された手術顕微鏡を示す斜視図。

【図2】台座部と固定部を示す斜視図。

【図3】締結前の台座部と固定部を示す断面図。

【図4】締結後の断面図と固定部を示す断面図。

【図5】円周方向に沿って図３中矢示ＳＡ－ＳＡ線で断面した台座部と固定部の凹凸部を示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図１～図５は本発明の好適な実施形態を示す図である。前後左右の方向性は図１に記載された通りである。

【0016】

手術室内にはスタンド装置が設置され、そのスタンド装置には横方向に延びる支持アーム１が設けられている。支持アーム１の先端には吊下アーム２が設けられ、吊下アーム２の下端に手術顕微鏡３が支持されている。手術顕微鏡３は、顕微鏡本体４と接眼部５とから構成されており、顕微鏡本体４部分が吊下アーム２に取付けられている。支持アーム１自体が前後左右及び上下に移動自在で、更に顕微鏡本体４は吊下アーム２の下端に対して前後左右に角度変更できるように取付けられている。従って手術顕微鏡３は位置と姿勢を自由に変更することができる。

【0017】

手術顕微鏡３の下方には図示せぬ患者の術部が位置しており、術部で反射された光束を顕微鏡本体４内に取り込み、その光束を顕微鏡本体４から接眼部５へ導き、ドクターは接眼部５から術部を立体的に観察することができる。

【0018】

顕微鏡本体４の左側面にはナビゲーション用のアレイ６がブラケット７を介して取付けられている。アレイ６はＸ型で各先端にボール状のマーカー８が取付けられている。マーカー８の表面には手術室内にフラッシュ照射された赤外線を反射する反射材がコーティングされている。

【0019】

手術室内にはモニター９とカメラ１０が設置されており、モニター９とカメラ１０はコントローラ１１を介して接続されている。モニター９は事前に撮影された患者のＭＲＩ映像を表示する。カメラ１０はアレイ６のマーカー８で反射された赤外線を検出する。

【0020】

カメラ１０が検出したマーカー８の位置をコントローラ１１に出力することにより、コントローラ１１ではマーカー８が一体的に取付けられた手術顕微鏡３の空間上での位置及び姿勢を認識することができる。

【0021】

手術が始まると、手術顕微鏡３の位置情報がコントローラ１１を介してモニター９に送られ、モニター９で表示されている患者のＭＲＩ映像中に手術顕微鏡３の観察点（フォーカス点）を表示させることができる。そのためドクターは手術顕微鏡３による観察点の周囲の状況をモニター９の映像から確認することができる。

【0022】

次にナビゲーション用アレイ６の手術顕微鏡３への締結構造について説明する。手術顕微鏡３に固定されているブラケット７は全体が金属製で先端には中心孔１２を有する円柱状の台座部１３が形成されている。この台座部１３は半径Ｒよりも大きな高さＨを有し、上面には円周方向にわたって断面三角形状の凹凸部１４が形成されている。尚、この凹凸部１４の外縁は後述するドレープ１５が滑るための面取１６が形成されている。中心孔１２の内部の上側には第１雌ねじ部Ａ１が形成されている。

【0023】

アレイ６の中心には角筒状のソケット１７が形成されている。アレイ６はマーカー８以外の部分が全て金属で形成されている。台座部１３の上部には全体が金属製の固定部１８が締結されている。固定部１８も中心孔１９を有する円柱状で、その側面にはアレイ６のソケット１７が挿入される角柱状のボス２０が形成されている。中心孔１９の上部は大径部２１となっており、中央には第２雌ねじ部Ａ２が形成されている。固定部１８の下面には前記台座部１３の凹凸部１４と係合する凹凸部２２が形成されている。

【0024】

固定部１８の下部には台座部１３の側面を覆う円筒状のスカート部２３が形成されている。このスカート部２３は台座部１３に相応する内径を有し、台座部１３の高さＨと同じ上下寸法Ｈを有している。またこのスカート部２３の下端２４は面取りされた湾曲断面になっている。台座部１３の下端周辺にはそれに対応する湾曲した凹部２５が形成されている。

【0025】

固定部１８の中心孔１９には締結手段２６が挿入されている。締結手段２６の上部２７は固定部１８の大径部２１に相当する形状で、その上部２７にはハンドル２８が形成されている。上部２７の下方には台座部１３の第１雌ねじ部Ａ１に螺合する第１雄ねじ部Ｂ１と、固定部１８の第２雌ねじ部Ａ２に螺合する第２雄ねじ部Ｂ２が形成されている。そして締結手段２６の下端には尖端部２９が形成されている。

【0026】

締結手段２６は固定部１８の中心孔１９に挿入されてその第２雄ねじ部Ａ２を固定部１８の第２雌ねじ部Ｂ２に螺合させ、固定部１８と締結手段２６とは分離されないようにされている。またアレイ６のソケット１７も固定部１８のボス２０に挿入され、固定部１８、締結手段２６、アレイ６は一体物となっている。

【0027】

この一体物としてのアレイ６等はナビゲーションを使用しない場合には手術顕微鏡３（ブラケット７）から外されている。ドレープ１５は支持アーム１、吊下アーム２、手術顕微鏡３、ブラケット７を覆っている。

【0028】

ナビゲーションを使用する場合は、まずドレープ１５が被せられたブラケット７の台座部１３に、アレイ６付きの固定部１８を上から載せる。そうすると固定部１８の中心孔１９内に予め備えられている締結手段２６の尖端部２９が、台座部１３を覆っているドレープ１５の中心孔１２部分に刺さるため、その部分が破れる。

【0029】

そのまま締結手段２６を台座部１３の中心孔１２に内に挿入し、ハンドル２８を手で回すと、締結手段２６の第１雄ねじ部Ｂ１が台座部１３の第１雌ねじ部Ａ１に螺合し、締結手段２６は回転しながら下方へ移動する。

【0030】

締結手段２６の上部２７は固定部１８の大径部２１に当接するため、締結手段２６が下降すると、固定部１８を下に押し下げる。そして固定部１８が下方へ移動する過程において固定部１８と一体のスカート部２３が台座部１３の側面に沿って下方へ移動しながら、ドレープ１５を下に押下げるため、ドレープ１５の破れは押し広げられる。台座部１３の上面の凹凸部１４の外縁には面取１６が形成されているため、破られたドレープ１５は凹凸部１４の端部をスムーズに滑って下方へずれる。

【0031】

スカート部２３によるドレープ１５の押下げ量はスカート部２３の上下寸法Ｈに相当し、それが台座部１３の半径Ｒよりも大きいため、ドレープ１５が押し下げられて拡大した破れは台座部１３の上面よりも大きくなり、台座部１３の上面の凹凸部１４が露出される。また下側に下がったドレープ１５はスカート部２３の湾曲した下端２４と、台座部１３周囲の湾曲した凹部２５との間で挟み込まれるためドレープ１５がブラケット７から外れ落ちることはない。

【0032】

そして固定部１８の下面の凹凸部２２は台座部１３の上面の凹凸部１４に接触して係合し、固定部１８の回転は防止された状態となる。そのため締結手段２６を回転させても固定部１８は台座部１３に対して回転せず、締結手段２６を回転させることにより固定部１８は締結手段２６の上部２７により下に押されて台座部１３と確実に締結される。

【0033】

台座部１３の上面と固定部１８の下面の凹凸部１４、２２同士は直接接触した状態（メタルコンタクト）となり、間にドレープ１５が存在しないため、アレイ６の位置は安定し、使用中に位置が変動することはない。しかも凹凸部１４、２２同士の係合により、取付け後にアレイ６が外力を受けてもアレイ６の位置が固定部１８の回転方向へ変動することはない。

【0034】

以上の実施形態では、スカート部２３の上下寸法Ｈを台座部１３の高さＨと同一にしたが、スカート部２３の上下寸法Ｈは台座部１３の半径Ｒよりも大きければ良く、台座部１３の高さがスカート部２３の上下寸法Ｈより大きくても良い。

【符号の説明】

【0035】

３ 手術顕微鏡
６ アレイ
７ ブラケット
８ マーカー
１２ 中心孔（台座部）
１３ 台座部
１４ 凹凸部（台座部）
１５ ドレープ
１８ 固定部
１９ 中心孔（固定部）
２２ 凹凸部（固定部）
２３ スカート部
２６ 締結手段
２９ 尖端部
Ｒ 台座部の半径
Ｈ スカート部の上下寸法

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】