手术显微镜支架的制作方法

本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的手术显微镜支架。

背景技术：

已知的用于手术显微镜的支架具有悬挂装置，其总共包括三个可运动的滑块。尤其设有所谓的A-滑块、B-滑块和C-滑块，从而能够沿所有三个空间方向进行运动。在此，滑块的运动通过马达来实现，其中，为了使每个滑块运动而设有单独的马达。

除了自动调平衡，各个滑块也可手动地移动，其中，为每个滑块在对应的臂上设置拨动开关，借助拨动开关可使对应的滑块沿其两个方向移动，以实现重新调平衡或再次调平衡。

技术人员通常已知用于手术显微镜支架的可能的平衡机构，在此不再详述。

已知支架的缺点是，在手动调平衡时通过操纵拨动开关分别施加压力，由此使得精确的调平衡变得困难。尤其，在手术显微镜支架被所谓的呢绒包围时在操纵拨动开关时需要增大的压力，由此该手动的调平衡仅是非常不精确的。此外，拨动开关的缺点是，会在其中快速粘上污染物并且仅很难卫生地清洁。已知支架的另一缺点是，根据悬挂装置的支臂的位置很难接近拨动开关并且尤其不同滑块的拨动开关位于彼此相距很远的位置。这导致大的结构空间和运动受限的结构。支架的另一缺点是，马达通常在支臂的每个位置中都可任意操纵，这由于马达的过载会导致马达过热。由此限制了马达的使用寿命并且会有很大的噪声产生。

技术实现要素：

本发明的目的是，给出一种手术显微镜支架，其特别实现了简单操作以及可靠的手动调平衡。

该目的通过具有权利要求1的特征的手术显微镜支架实现。本发明的有利的改进方案在从属权利要求中给出。

根据本发明，手术显微镜支架包括操作区域，在其之内设有至少一个用于手动地操控第一和第二驱动单元的操作单元。通过将用于控制第一和第二驱动单元的至少一个操作单元布置在操作区域中，实现了紧凑的用于手动地操控驱动单元的操作区域。这实现了在手术期间的快速而有效的(再次)调平衡。此外，这还具有以下优点，支架的使用者通过观察在视线范围中的操作区域而具有所有的用于(再次)调平衡所需的操作元件。

通常，在手术开始之前自动地对手术显微镜支架调平衡。这例如通过操作可布置在所述的操作区域中的操作元件来实现。但是也能够将用于对支架自动调平衡的操作元件形成在操作区域之外。特别优选地，用于自动调平衡的操作元件不仅构造在支架的一个区域上，而且构造在支架的多个区域上。在手术期间可能需要重新调平衡，因为例如由于调节显微镜镜筒而使支架的重心改变。为了实现新的平衡，使用者、通常为外科医生手动地通过设置的操作元件操控相应的滑块。为了对相应的滑块进行这种直接地和手动地操控，在支架上设置所述操作区域。通过在操作区域之内为所有滑块安装操作元件实现了用于手动操控的操作元件的有效而紧凑的结构方式并同时实现了对相应滑块的简化而方便的操作。操作区域的大小例如可相应于为了并排安装所有需要的操作元件而所需的面积。

根据本发明的一个优选的实施方式，支架包括仅唯一一个操作单元，借助操作单元可手动地操控第一驱动单元和第二驱动单元，即，借助操作单元可使第一和第二滑块运动。这具有以下优点，对于每个滑块无需多个单独的操作单元，而是实现所有驱动单元的中央操作。由此提高了操作舒适性。

根据另一实施方式，用于手动地操控滑块的操作单元由布置在操作区域中的触摸屏形成。使用触摸屏具有以下优点，与拨动开关等比较，仅需施加非常小的压力并因此没有影响手术显微镜支架的手动调平衡过程。优选地，触摸屏是电阻式触摸屏。这种触摸屏也可在最小压力的情况下穿过呢绒来操作。此外，这种触摸屏能够特别好地清洁，从而提高卫生程度。触摸屏还具有以下优点，可仅显示重要信息。例如仅显示这样的滑块的操作区域，即，该滑块在控制单元的计算之后基于其当前位置也可运动。这防止将过多信息传送给使用者。这具有以下优点，使用者在手术期间可保持很高的集中注意力。在通过触摸屏实现操作元件时，操作区域的大小优选相当于触摸屏的大小(面积)。

根据本发明的一个特别优选的实施方式，手术显微镜支架包括第三滑块和用于驱动第三滑块的第三驱动单元，其中，用于手动地操控第三滑块的操作单元布置在操作区域之内。因此，第三驱动单元的操作单元优选也布置在操作区域之内，由此实现了通过操作仅唯一一个操作区域以及优选唯一一个操作元件而使手术显微镜沿所有三个方向移动。

在一个特别优选的实施方式中，在其中至少一个滑块上设置用于测定该滑块在空间中的位置的位置传感器。因此，通过位置传感器可随时精确地确定该滑块的位置以及通过该滑块的位置确定其他滑块的位置。

位置传感器尤其布置在这样的滑块上，在该滑块上固定有显微镜。这具有以下优点，借助仅唯一一个位置传感器可确定所有滑块相对于零位的状态，因为可相应地为所有三个滑块的唯一一个状态分配一个位置。

在本发明的一个可替代的实施方式中，也可设置多个位置传感器。尤其也可在每个滑块上分别设置自身的位置传感器，通过位置传感器分别仅测定相应滑块的位置。

特别有利的是，借助位置传感器测定的位置通过操作单元显示给操作人员，从而操作人员可随时识别各个滑块的正确状态。

在一个特别优选的实施方式中，针对至少一个滑块，在支架的控制单元中存储预先确定的可靠的相对于零位的调节范围。控制单元设计成使得在操作操作单元时控制单元允许滑块在调节范围之内移动。特别有利的是，为每个滑块分别预先确定可靠的调节范围并且分别仅能够在该调节范围之内调节。由此避免了过热并且实现了能够分别仅在调节范围中操作驱动单元，并因此尤其无需通过止挡限制各个滑块的运动。

特别有利的是，控制单元将借助位置传感器测定的位置与预先确定的允许的调节范围进行比较，并且根据该比较结果，仅在其处于允许的调节范围之内时解锁对相应滑块的调节。尤其也根据比较结果解锁相应滑块的调节方向。

可通过以下方式进行解锁，仅在允许调节时在操作区域中、优选在触摸屏上显示相应的操作象征性标识，并且在不允许调节的情况下根本不显示操作象征性标识。可替代地，也可始终显示象征性标识并且在不允许调节时标示出其他标识。例如可使象征性标识变灰或以更浅颜色显示，使得使用者直观地明白，目前不允许调节。

此外，操作单元也可显示如下信息，是否允许沿相应的方向调节滑块。这例如可通过文字或象征性标识来实现。

在一个特别优选的实施方式中，手术显微镜支架的控制单元根据预先设定的标准和相应实时规定的位置来确定允许哪些滑块运动以及不允许哪些运动。尤其是如此对控制单元编程，使得在滑块如此取向，即，过高的重量施加到相应的驱动单元或驱动单元必须产生过高的驱动力时，此时不允许调节滑块。由此避免了相应驱动单元的过载负荷。尤其总是始终仅显示当前可调节的滑块。即使该滑块被相应调节或支臂相应转动，使得在其他滑块的驱动单元上不再施加大的重量，也可解锁其他滑块或其他滑块中的其中一个来进行操作。

特别有利的是，操作单元相应地显示这样的信息，即，哪些滑块当前允许被调节。

位置传感器尤其是重力传感器，借助重力传感器可以简单的方式正确地测定相应的位置。

能在其中调节滑块的调节范围尤其通过光栅保证，即，借助光栅测定，滑块是否到达调节范围的端部处并且此时相应的驱动单元是否自动地停用。

此外有利的是，通过操作单元、尤其通过触摸屏显示其他信息。尤其显示关于支架的调平衡装置、照明装置、影像记录、工作距离、放大和/或警告指示的信息。因此借助一个操作单元可实现支架的所有运动以及同时实现在中央位置的所有信息输出，由此明显简化了操作。

还有利的是，在其中一个滑块上设置用于固定显微镜的固定单元并且操作区域布置在该固定单元之上。由此实现可随时简单地操作操作单元并对其进行观察，其中，操作人员仅需从原来的显微镜向上看并且获得信息以及可执行所有的操作。

优选地，操作区域构造在第一支臂上。这尤其有利的是，滑块的运动对操作区域的位置没有影响。因此，在操作区域之内操作操作元件、优选触摸屏时，操作区域仍然保持在其当前位置中。此外，对操作区域的操作本身没有影响调平衡过程，因为第一支臂形成中央位置。由于使用者对操作区域的操作而施加到支架或支臂上的压力没有引起在重新调平衡时必须考虑的力矩。

附图说明

本发明的其他特征和优点由下面的描述得出，根据结合附图的实施例详细阐述本发明。

其中：

图1示出了已知的手术显微镜支架的简化示意图；

图2示出了手术显微镜支架的根据本发明的第一实施方式的悬挂支架的示意性立体图；以及

图3示出了手术显微镜支架的根据本发明的第二实施方式的悬挂支架的示意图。

具体实施方式

图1仅简化地示出了已知的手术显微镜支架100的结构的一部分，手术显微镜支架具有支架座2、支柱4、第一转向臂6和第二转向臂8，其中，转向臂6、8分别由所谓平行的转向臂形成。在第二转向臂8的自由端部或远端部上悬挂着悬挂装置101，其尤其包括手术显微镜102。控制单元(未示出)例如安装在支柱4中。

这种结构例如由DE 10 2012 202 303 A1已知，其仅描述了平衡机构的可行性方案。

在图2中示出了手术显微镜支架的根据本发明的第一实施方式的悬挂装置101的示意性的立体图，手术显微镜支架包括手术显微镜102。

在图3中示出了根据第二实施方式的悬挂装置101的示意图，悬挂装置与第一实施方式非常相似。悬挂装置101也包括手术显微镜102。具有相同结构或相同功能的元件具有相同的附图标记。

悬挂装置101包括第一支臂14和第二支臂22。第一支臂14以其第一端部与第二转向臂8连接并且以其另外的第二端部与第一滑块16连接。

第一滑块16可相对于第一支臂14沿双箭头P1的方向移动或运动。在第一滑块16上又固定有第二支臂22，其相应地与第一滑块16一起沿双箭头P1的方向运动。第二支臂22尤其可转动地布置在第一滑块16上。

在第二支臂22上又布置有第二滑块18，其可沿双箭头P2的方向相对于第二支臂22运动地支承。另外的第三滑块20直接固定在第二滑块18上并且可相对于该第二滑块沿双箭头P3的方向调节。方向P1、P2和P3尤其都彼此正交地取向，使得可沿所有的空间方向进行调节。

通过具有滑块16、18和20的悬挂装置101实现了手术显微镜102的可调节性，使得该手术显微镜可匹配在手术时的相应情况和操作者的身高。

对滑块16、18和20的调节尤其通过驱动单元、例如电马达实现，其中，为每个滑块16、18和20分配自身的马达，通过马达仅调节对应的滑块。马达在图1至3中不可见，因为马达被遮盖地布置在壳体之内以防止损害。此外，根据图2的第一实施方式支架100包括手柄30、32，借助手柄可使手术显微镜运动。

在第一支臂14上形成操作区域，在操作区域之内布置有构造为触摸屏34的操作单元。通过触摸屏34可手动地操控所有三个马达，使得可通过仅一个操作单元34使所有滑块16、18和22运动。在该实施例中，操作区域的大小相当于触摸屏34的大小(或面积)。

这具有以下优点，降低了操作单元的数量并因此也简化了布线和整体结构。此外，明显提高了操作舒适性，因为不像前面那样为了调节每一个滑块而必须操纵布置在其上或其附近的单独的操作元件。

将触摸屏34布置在第一支臂14上还具有以下优点，即，施加到触摸屏34上的压力没有影响手术显微镜的平衡。此外，触摸屏34的位置保持固定不变，从而操作人员无需在调节手术显微镜102时而迎合到改变的位置上。

此外，相比于通常的拨动开关或类似的按钮，通过使用触摸屏34实现了明显更高的卫生措施，因为这种触摸屏34可简单而无残留地清洁并且没有会使污染物固定在其中的裂纹。此外，在手术显微镜支架被所谓的呢绒包围时，这种触摸屏34也可简单而可靠地操作。

在第三滑块20上设有位置传感器36，借助位置传感器可测定第三滑块30在空间中、尤其相对于预先确定的零取向的位置。通过测定的第三滑块20的位置也可确定其他的滑块16、18的位置以及悬挂装置的支臂的位置。

通过位置传感器36测定的位置尤其传送给控制单元，控制单元根据测定的第三滑块20的位置确定其他滑块16、18的相应取向并且将各个滑块16至20的相应取向与预先设定的调节范围进行比较。在此，如此预先确定该调节范围，使得调节范围给出允许将各个滑块16至20手动地调节到哪个位置中并且在哪个位置时其相应地不会运动。在此尤其如此选择调节范围，即，仅在各个滑块上加载尽可能低的重量或者反之这样的滑块16至20(在该滑块上由于其实际取向而将过高的重量加载到为相应的滑块16至20分配的驱动单元上或驱动单元必须产生提高的驱动力来驱动滑块16至20)不许移动时可调节各个滑块16至20。

此外，滑块16至20由于其在支臂14、22上的位置而具有在机械方面预先规定的调整区域，在该调整区域之内可调节滑块。而且该以机械方式限定的调节可能性被考虑到存储在控制单元中的调节范围之内，使得控制单元仅在滑块已经处于止挡处时，允许沿相应方向P1至P3中的其中一个来操纵滑块16至20中的其中一个。这尤其也可借助光栅来监测和控制。

尤其如此对控制单元编程，使得分别显示哪个滑块16至20或哪些滑块16至20目前是允许调节的。不允许调节的其他滑块16至20尤其完全没有显示。此外，通过触摸屏34为每个允许调节的滑块显示相应的操作元件，在操作操作元件时滑块16至20沿其相应的方向P1至P3移动。但是如果滑块16至20由于其调整仅仍然沿一个方向移动，那么另一象征性标识尤其仅微弱地显示或变灰，使得操作人员知道，仅能沿该一个方向移动。如果基于滑块的相应位置，完全没有滑块被允许调节，这同样显示给使用者。

通过将各个滑块16至20的可调节性限制在相应实际有意义的方向上避免了使马达过热，并因此提高马达的使用寿命。此外，从一开始就防止了不必要的高的噪声形成。

除了各种可调节性，通过触摸屏34也可将多种其他信息显示给操作人员。例如可显示，是否手术显微镜支架100处于平衡状态中；滑块16至20的相应位置当前如何；照明设备和/或摄像机是否激活；和/或手术显微镜102当前具有哪些工作距离。此外，通过触摸屏34例如也可显示警告指示。

因此，操作人员通过仅一个触摸屏34一方面获得支架100的所有驱动单元的操作方案并且另一方面获得尽可能将所有信息显示给操作人员的中央位置，这些信息是对操作人员来说重要的。

下面简要说明手术显微镜支架100的一般应用。在手术开始之前，在装上期望的手术显微镜102之后，支架100自动地进行调平衡。这借助例如可布置在支柱上的按钮来实现。但是，这种操作元件也可通过触摸屏34来实现。

在进行了自动调平衡之后，手术显微镜支架已经准备好使用。此时在手术期间可按期望地进行再调平衡，因为例如在手术期间调节显微镜镜筒。为了重新建立平衡，此时可直接通过触摸屏34操控滑块16至20。在触摸屏34中显示用于操控相应滑块16至20的象征性标识，并且使用者可通过手动输入使期望的滑块16至20有针对性地运动以实现重新调平衡。

使用者仅需观察操作区域并且由此获取所有的所需信息，以快速地通过手动操控相应的滑块来重新使手术显微镜支架平衡。

附图标记列表

2 支架座

4 支柱

6、8 转向臂

14、22 支臂

16、18、20 滑块

30、32 手柄

34 触摸屏

36 位置传感器

100 手术显微镜支架

101 悬挂装置

102 手术显微镜

P1、P2、P3 方向