стойка операционного стола

Формула изобретения

1. Стойка операционного стола, содержащая стоечное основание (12), стоечную часть (10), соединенную со стоечным основанием (12), головную часть (14), предназначенную для соединения с лежачей поверхностью для размещения пациента на панели операционного стола, и множество несущих головную часть (14) сервоприводов (16, 18, 20), каждый из которых содержит, соответственно, первый элемент (36, 58, 64) и линейно перемещаемый относительно него второй элемент (40, 56, 68), воздействующий на головную часть (14), отличающаяся тем, что первый элемент (36) первого сервопривода (16) соединен со стоечной частью (10) таким образом, что второй элемент (40) первого сервопривода (16) перемещается только в направлении первой вертикальной оси (35), причем головная часть (14) соединена со вторым элементом (40) первого сервопривода с возможностью поворота вокруг второй горизонтальной оси (44) и перпендикулярной ей третьей оси (50), причем первый элемент (58) второго сервопривода (18) соединен со стоечной частью (10) с возможностью поворота вокруг поворотной оси (62), параллельной второй оси (44), причем головная часть (14) соединена со вторым элементом (56) второго сервопривода (18) с возможностью поворота вокруг оси (54), параллельной второй оси (44), и вокруг третьей оси (50), причем первый элемент (64) третьего сервопривода (20) на некотором расстоянии от головной части (14) соединен со вторым элементом (40) первого сервопривода (16), а второй элемент (68) третьего сервопривода (20) соединен с головной частью (14) посредством соответствующих универсальных шарниров (66, 70).

2. Стойка операционного стола по п.1, отличающаяся тем, что вторые элементы (40, 56) первого и второго сервоприводов (16, 18) соединены друг с другом посредством штанги (46) в соответствующем шарнире (42, 52), содержащем вторую ось (44) или, соответственно, параллельную ей ось (54), причем головная часть (14) установлена с возможностью поворота на штанге (46), образующей третью ось (50).

3. Стойка операционного стола по п.1 или 2, отличающаяся тем, что стоечная часть (10) содержит вертикальную направляющую колонну (22) и вертикально перемещаемую по ней посредством подъемного привода (26) несущую раму (24), с которой первый элемент (36) первого сервопривода (16) соединен жестко, а первый элемент (58) второго сервопривода - с возможностью поворота вокруг своей поворотной оси (62).

4. Стойка операционного стола по п.1 или 2, отличающаяся тем, что сервоприводы (16, 18, 20) образованы цилиндропоршневыми устройствами, приводимыми в действие посредством гидравлической жидкости.

5. Стойка операционного стола по п.3, отличающаяся тем, что сервоприводы (16, 18, 20) образованы цилиндропоршневыми устройствами, приводимыми в действие посредством гидравлической жидкости.

6. Стойка операционного стола по п.4, отличающаяся тем, что второй элемент (40) первого сервопривода (16) в качестве поршневого штока проходит в осевом направлении через цилиндр, образующий первый элемент (36) первого сервопривода (16), причем один конец поршневого штока соединен с головной частью (14), а другой конец поршневого штока - с первым элементом (64) третьего сервопривода (20).

7. Стойка операционного стола по п.5, отличающаяся тем, что второй элемент (40) первого сервопривода (16) в качестве поршневого штока проходит в осевом направлении через цилиндр, образующий первый элемент (36) первого сервопривода (16), причем один конец поршневого штока соединен с головной частью (14), а другой конец поршневого штока - с первым элементом (64) третьего сервопривода (20).

8. Стойка операционного стола по п.3, отличающаяся тем, что первый элемент (58) второго сервопривода (18) проходит в вилке (60) несущей рамы (24) на расстоянии от своей поворотной оси (62).

9. Стойка операционного стола по п.4, отличающаяся тем, что первый элемент (58) второго сервопривода (18) проходит в вилке (60) несущей рамы (24) на расстоянии от своей поворотной оси (62).

10. Стойка операционного стола по любому из пп.5-7, отличающаяся тем, что первый элемент (58) второго сервопривода (18) проходит в вилке (60) несущей рамы (24) на расстоянии от своей поворотной оси (62).

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к стойке операционного стола, содержащей стоечное основание, стоечную часть, соединенную со стоечным основанием, головную часть, предназначенную для соединения с лежачей поверхностью панели операционного стола для размещения пациента, и множество несущих головную часть сервоприводов, каждый из которых содержит, соответственно, первый элемент и линейно перемещаемый относительно него второй элемент, воздействующий на головную часть.

Стойка операционного стола вышеуказанного типа известна, например, из DE 44 23 402 А1. В описываемом решении выполненная в виде панели головная часть по своему центру посредством карданного шарнира соединена с верхним концом опорной стойки. Вокруг опорной стойки и на некотором расстоянии от нее установлены три линейных карданных шарнира, посредством которых головная часть может поворачиваться вокруг осей, определенных карданным шарниром для регулирования наклона и кантовки лежачей поверхности для размещения пациента. Опорная стойка и три сервопривода установлены на балке, которая посредством отдельного подъемного привода может перемещаться в вертикальном направлении относительно стоечной опоры. Такая установка сервоприводов требует относительно больших затрат, относительно много места и допускает лишь ограниченное перемещение головной части без угрозы коллизии механических частей внутри стойки операционного стола.

В частности, при минимальном инвазивном хирургическом вмешательстве, имеет место желание уложить пациента на операционном столе в положение, способствующее эргономически благоприятной работе врача-хирурга. Для этого необходимы комбинированные перемещения поверхности для размещения пациента при ее наклоне и кантовке.

В основу изобретения положена задача такого выполнения стойки операционного стола вышеуказанного типа, чтобы при незначительной потребности в пространстве и небольшой высоте стойки допускался поворот лежачей поверхности для размещения пациента вокруг продольной и/или поперечной оси стойки на соответствующий большой угол поворота.

Эта задача для операционного стола вышеуказанного рода решается за счет того, что первый элемент первого сервопривода соединен со стоечной частью таким образом, что второй элемент первого сервопривода перемещается только в направлении первой вертикальной оси, причем головная часть соединена со вторым элементом первого сервопривода с возможностью поворота вокруг второй горизонтальной оси и перпендикулярной ей третьей оси, причем первый элемент второго сервопривода соединен со стоечной частью с возможностью поворота вокруг поворотной оси, параллельной второй оси, причем головная часть соединена со вторым элементом второго сервопривода с возможностью поворота вокруг оси, параллельной второй оси, и вокруг третьей оси, причем первый элемент третьего сервопривода соединен со вторым элементом первого сервопривода на некотором расстоянии от головной части, а второй элемент третьего сервопривода соединены с головной частью посредством соответствующих универсальных шарниров.

В решении согласно изобретению головная часть опирается только на сервоприводы. Она опирается на стоечную часть не непосредственно. Перемещение головной части относительно оси, параллельной второй оси, в соответствии с наклоном лежачей поверхности для размещения пациента относительно ее поперечной оси осуществляется только за счет различного выдвижения вторых элементов первого и второго сервоприводов. Происходящее при этом изменение расстояния между первым и вторым сервоприводами компенсируется за счет поворота второго сервопривода вокруг своей соединительной оси со стоечной частью. Поворот головной части вокруг третьей оси в соответствии с кантовкой поверхности для размещения пациента вокруг своей продольной оси осуществляется только за счет перемещения второго элемента третьего сервопривода. Последний соединен с подвижным вторым элементом и поэтому не нуждается ни в каком управлении со стороны стоечной части. Предусмотренное решение обеспечивает компактную установку сервоприводов вокруг стоечной части и одновременно большой угол поворота для наклона и кантовки поверхности для размещения пациента без угрозы внутренней коллизии механических частей внутри стойки операционного стола.

Предпочтительно, вторые элементы первого и второго сервоприводов соединены друг с другом посредством штанги в соответствующем шарнире, содержащем вторую ось или ось, параллельную ей, причем головная часть установлена с возможностью поворота на штанге, образующей третью ось. Таким образом, поворотные оси для перемещения головной части практически располагаются в плоскости головной части и тем самым вблизи плоскости поверхности для размещения пациента. Таким образом, расстояние центра тяжести пациента и поверхности для размещения пациента от поворотных осей головной части является незначительным, благодаря чему опрокидывающие моменты, возникающие при повороте поверхности для размещения пациента, также могут оставаться небольшими. В то же время при современных решениях центр тяжести головной части и тем самым поверхности для размещения пациента часто располагается на относительно большом расстоянии ниже поверхности для размещения пациента, в результате чего при наклоне или кантовке поверхности для размещения пациента происходит большое смещение центра тяжести пациента и поверхности для его размещения, вследствие чего возникают большие опрокидывающие моменты.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения стоечная часть содержит вертикальную направляющую опору и вертикально перемещаемую по ней посредством подъемного привода несущую раму, с которой первый элемент первого сервопривода соединен жестко, а первый элемент второго сервопривода - с возможностью поворота вокруг своей поворотной оси. Таким образом может производиться перемещение головной части по высоте на большое расстояние, даже если головная часть может перемещаться уже только при равномерном перемещении по высоте второго элемента первого и второго сервопривода.

Предпочтительно, сервоприводы созданы с цилиндро-поршневыми устройствами, приводимыми в действие посредством гидравлической жидкости, даже когда могли бы быть использованы и другие виды линейных установочных приспособлений, как, например, винтовых приводов.

При создании сервоприводов в виде гидроцилиндров в одном из предпочтительных решений предусмотрено, чтобы второй элемент первого сервопривода в качестве поршневого штока пронизывал цилиндр, образующий первый элемент первого сервопривода, причем чтобы один - верхний - конец поршневого штока был соединен с головной частью, а другой - противоположный - конец поршневого штока - с первым элементом третьего сервопривода.

Для обеспечения необходимой жесткости и эксплуатационной надежности вышеописанного регулирующего устройства целесообразно, чтобы первый элемент второго сервопривода направлялся в вилке несущей рамы на некотором расстоянии от своей поворотной оси, так чтобы он не мог перемещаться в направлении поворотной оси и чтобы тем самым не мог также без надобности нагружать подшипник этой поворотной оси силами, воздействующими на головную часть.

Другие преимущества и признаки изобретения вытекают из следующего описания, поясняющего изобретение на примере выполнения со ссылкой на приложенные чертежи, с помощью которых

фиг.1 изображает вид сбоку стойки операционного стола согласно изобретению без облицовочных элементов, по стрелке А на фиг.2,

фиг.2 - вид сверху стойки операционного стола, изображенной на фиг.1, без стоечного основания,

фиг.3 и 4 - виды сбоку стойки операционного стола по стрелкам В и С на фиг.2, соответственно, и

фиг.5 - вид операционного стола в разрезе по линии V-V на фиг.2.

Стойка операционного стола, изображенная на чертежах, содержит стоечную часть, обычно обозначаемую цифрой 10, стоечное основание 12, показанное лишь схематично, головную часть 14, предназначенную для соединения с не показанной лежачей поверхностью для размещения пациента, а также первый сервопривод 16, второй сервопривод 18 и третий сервопривод 20, совместно несущие головную часть 14.

Стоечная часть 10 состоит из направляющей колонны 22 и несущей рамы 24, перемещаемой по направляющей колонне с возможностью установки по высоте. Установка по высоте осуществляется посредством подъемного привода 26, установленного внутри направляющей колонны 22 (фиг.5) и выполненного в виде само по себе известного телескопического цилиндра с жестко соединенным с опорным основанием 12 поршневым штоком 28, с первым внутренним цилиндром 30 и вторым наружным цилиндром 32, соединенным своим верхним концом с горизонтальной пластинчатой частью 34 несущей рамы 24. Благодаря выдвижению телескопического цилиндра 30, 32 в направлении первой вертикальной оси 35 несущая рама 24 может приподниматься.

Несущая рама 24 служит для поддержания первого и второго сервоприводов 16 и 18. Сервоприводы также выполнены в виде гидроцилиндров. Первый сервопривод 16 имеет один образующий его первый элемент цилиндр 36, который неподвижно закреплен на несущей раме 24 с помощью зажимных скоб 38. Цилиндр 36 пронизан поршневым штоком 40, образующим второй элемент сервопривода 16. Верхний конец поршневого штока 40 соединен с шарнирной головкой 42, шарнирно соединенной с одним концом соединительной штанги 46 с возможностью поворота вокруг второй горизонтальной оси 44. Эта соединительная штанга 46 установлена в подшипнике 48, проходящем через головную часть 14, с возможностью вращения вокруг третьей оси 50, перпендикулярной второй оси 44, а на своем конце, противоположном шарнирной головке 42, она соединена с шарнирной головкой 52, в свою очередь, шарнирно соединенной с осью 54, параллельной оси 44, на верхнем конце поршневого штока 56, образующего второй элемент второго сервопривода 18. Цилиндр 58, принимающий поршневой шток 56 и образующий первый элемент второго сервопривода 18, своим нижним концом установлен между двумя щеками 60 несущей рамы 24 с возможностью поворота вокруг оси 62, параллельной осям 44 и 54. Тем самым цилиндр 58, хотя и установлен с возможностью вращения вокруг оси 62, все же направляется между щеками 60 таким образом, что он никоим образом не может сместиться в направлении оси 62.

Третий сервопривод 20 также выполнен в виде гидроцилиндра. Цилиндр 64, образующий первый элемент третьего сервопривода 20, соединен с нижним свободным концом поршневого штока 40 первого сервопривода 16 посредством универсального шарнира 66. Поршневой шток 68 третьего сервопривода 20 своим верхним концом посредством универсального шарнира 70 шарнирно соединен с головной частью 14 (фиг.3). Таким образом, головная часть 14 поддерживается и стабилизируется в трех разных точках.

Если поршневые штоки 40 и 56 первого сервопривода 16 и второго сервопривода 18 совместно выдвигаются одинаково, то головная часть 14 приподнимается. Если поршневые штоки 40 и 56 выдвигаются не одинаково, то головная часть 14 поворачивается вокруг осей 44 и 54 на фиг.5 влево или вправо. Происходящее при этом укорочение расстояния между обоими поршневыми штоками 40 и 56 обоих сервоприводов 16 и 18 компенсируется за счет поворота второго сервопривода 18 вокруг своей поворотной оси 62. Если поршневой шток 68 третьего сервопривода 20, который при перемещении поршневого штока 40 третьего сервопривода 16 перемещается вместе с ним, задвигается и выдвигается, то головная часть 14 поворачивается вокруг третьей поворотной оси 50.

Как показывают описание и чертежи, при решении согласно изобретению получается исключительно компактная установка, которая, несмотря на это, имеет большие углы при наклоне и кантовке головной части, а тем самым и лежачие поверхности для размещения пациента без угрозы коллизии частей стойки. Поскольку оси наклона и кантовки располагаются внутри головной части 14 и тем самым непосредственно под лежачей поверхностью для размещения пациента, смещение центра тяжести пациента, лежащего на поверхности для его размещения, при повороте лежачей поверхности для размещения является незначительным, благодаря чему опрокидывающие моменты, действующие на стойку операционного стола, также могут быть незначительными.