CN102160838A - 用于医疗设备的导引系统、医疗设备、可移动的输送装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于医疗设备的导引系统，具有至少一个地面元件，该地面元件沿着所述医疗设备的路径延伸并且布置在所述路径的地面区域中，并且所述地面元件为了磁性地相互作用这样构造，使得通过所述地面元件与设置在可移动的输送装置上的磁性导引元件的磁性相互作用可产生磁性吸引力，从而在可移动的输送装置沿着所述路径前进时可以通过医疗设备实现对可移动的输送装置沿着地面元件的导引。本发明还涉及一种可移动的输送装置，该输送装置与磁性的导引元件以类似的方式相互作用，一种带有这种导引元件的医疗设备和一种用于沿着导引系统引导可移动的输送装置的相应方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于医疗设备的导引系统，通过该导引系统能够引导可移动的输送装置、例如病人输送装置，以及一种可移动的输送装置。这种输送装置也被称为“手推车”。此外，本发明还涉及一种带有这种导引系统的医疗设备以及一种用于引导这种输送装置的方法。
背景技术
在医疗设备中，例如在诊疗场所中，常常要将支承在手推车上的病人经过长的路程从一个空间移动到下一个空间，例如为了实行仅能在特定的空间中进行的特定诊断和/或治疗。
这种医疗设备的一个例子是粒子治疗设备。在此，粒子治疗是治疗尤其是肿瘤疾病的基础方法。因为粒子治疗设备较贵，需要高效地运行粒子治疗设备。为了实现这一目标，公知的是，使病人在治疗空间中仅仅进行辐射，而尽可能少地在治疗空间中对病人进行准备/后续处理。例如固定病人就属于准备。因此，准备/后续处理经常在另外单独的空间进行。
在准备空间和治疗空间之间时常留有相当的路程，该路程出于辐射保护技术的原因常常迷宫状地弯折。因此，病人必须在两个空间之间来回移动。
已知有这样的方案，其中通过光学系统监测病榻的移动，病榻通过集成的控制机构自动地引导。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于医疗设备的导引系统，该导引系统使可移动的输送装置能够被良好地控制并且省力地移动。另外本发明所要解决的技术问题是提供一种可移动的输送装置，该输送装置可良好控制地并且省力地沿着导引系统移动。本发明所要解决的技术问题还在于，提供带有这种导引系统的医疗设备和一种用于引导可移动的输送装置的方法，该方法使简单、可靠并且省力的控制能够实现。
按本发明的、用于医疗设备的导引元件具有至少一个地面元件，该地面元件沿着医疗设备的路径延伸，并且布置在所述路径的地面区域中，并且该地面元件为了磁性的相互作用这样地构造，使得通过地面元件与设置在可移动的输送装置上的磁性导引元件的磁性相互作用可产生磁性吸引力，从而在可移动的输送装置沿着所述路径前进时可以通过医疗设备实现对可移动的输送装置沿着地面元件的导引。
地面元件可以由铁板和/或铁磁性的钢制成。
导引系统使得能够通过相应构造的可移动的输送装置利用磁性吸引力在所述路径上导引可移动的输送装置。磁性的相互作用因此导致地面元件和磁性的导引元件之间的磁性吸引力。磁性的吸引力直接将复位力作用在可移动的输送装置。磁性吸引力也直接向可移动的输送装置施加一个力，使得输送装置在前进时被吸引到通过地面元件表征的额定路径。如果可移动的输送装置摇晃并略为偏离路径，磁性的吸引力就又使得可移动的输送装置在侧面被吸回到路径上。在地面元件(例如导轨)的附近区域中，偏离地面元件(例如偏离导轨)的中心轴线越大，复位力越大。
在此公开的导引系统仅需要相互磁性地相互作用的元件。因此系统也可以较简单地构造，需要的维护较少并且尽管如此还对可移动的输送装置实现了有效的无接触导引。
此外，通过该导引系统避免了可移动的输送装置在沿着路径前进时，例如在曲线区域的位置处从额定路径移出并且碰到墙上。尤其是在病人已经处于立体固定并且不允许经受震动时，这种碰撞尤其在辐射治疗时是个问题。
与其中通过光学或电磁感应的传感器和相应的电子控制装置实现对可移动的输送装置的引导相比，所述导引系统具有一系列的优点。复杂的传感器和控制技术是昂贵的，并且在一定的程度上也是容易出错的。此外，必须设置在可移动的输送装置上的控制装置和电机带来了较高的空间要求和较高的重量。此外，必须要确保的是，要保障控制装置的供电，例如通过其充电状态必须被监测的蓄电池，或者通过电缆，但电缆在可运动性方面形成明显的缺点。也相对主动控制可移动的输送装置获得了同样的优点，主动控制为了修正可移动的输送装置的导引而使用设置在地面上的感应回路。
相对于其中可移动的输送装置借助于地面导轨导引，并且导轨与可移动的输送装置机械接触的方案，按本发明的导引系统的优点在于具有磁性并因此无接触的导引。因此可以提供医疗设备的安全性，因为机械的导轨系统或者地板不平是危险的跌撞源，并且出于卫生的角度也难以清洁，而在此介绍的导引系统实现了完全平坦的地面。
在一种有利的实施形式中，地面元件至少局部设计为细长的、由铁磁性材料制成的导轨状物体。细长的导轨状物体尤其可以至少局部包括铁板和/或铁磁性的钢，或者由铁板和/或铁磁性的钢制成。
使用铁磁性的材料提供了一种简单的可能性来保证与可移动的输送装置的磁性导引元件的磁性相互作用。铁板和/或铁磁性的钢可以是若干厘米宽(通常在5至15cm)，并且具有若干毫米的厚度(通常在2至20mm之间)。
地面元件，例如细长的、导轨状物体可以在路径的开始和/或在路径的末尾收窄。这种收窄导致与可移动的输送装置的磁性相互作用在端部变弱。这使得车能够平稳地驶入导轨。
在一种有利的构造中，地面元件至少局部构造为产生磁场的元件，尤其构造为永磁体。例如可以这样地构造弯曲的部段。以这种方式可以加强磁作用。安置在该部段中的磁体与可移动的输送装置的导引元件的极性相反，因此产生吸引效果。
地面元件优选置入地板中。地面元件例如可以用地面覆盖层保护或者埋入其中，使得获得总体光滑的表面，也就是不存在边、沟槽或棱边。
按本发明的医疗设备具有这样的导引系统。医疗设备尤其可以设计为粒子治疗系统。在这种情况下，粒子治疗设备包括至少一个治疗或诊断空间和一个准备空间，病人在该准备空间中为了后续的诊断或治疗作准备。导引系统沿着路径至少在准备空间和处理空间或诊断空间之间的弯曲子路线之间布置。通过这种方式显著简化了工作流程。
按本发明的、可移动的输送装置、尤其是病人输送系统，具有磁性的导引系统，该导引系统设计为与设置在地面区域中并且沿着路径延伸的地面元件这样地相互作用，使得通过磁性的相互作用可产生磁性的吸引力，因此可在可移动的输送装置沿着路径前进时实现可移动的输送装置的侧向导引。
磁性的导引元件更优选设计为永磁体。这实现了可移动的输送装置节约重量和空间的结构方式。永磁体例如可以构造为钕-铁-硼磁体(NdFeB)，因为这种永磁体极其强，保证了高的吸引力并因此保证了足够强的导引。在磁体直径为125mm时例如可以实现130kg的吸附力。这种磁体的一般尺寸是直径在100到200mm之间，厚度在10至30mm之间。NdFeB磁体在例如超过10年或者更长的长时间内保持其磁性。
永磁体以有利的方式配设有塑料包套，该塑料包套可以具有数毫米的厚度。这防止了磁体与地面元件直接接触或者“相互碰撞”，并且在车已经弹性变形并因此在永磁体和地面元件之间没有刚性间隔时是特别意义重大的。
这样布置磁性的导引元件，使得磁性的导引元件相对地板仅具有小的间隔，通常小于10cm，尤其小于5cm并且有利地在2到20mm之间。通过这种方式保证了高的吸引力。
在一种有利的实施形式中，磁性的导引元件布置在输送装置的前半部，其中，前半部是相对于标准前进方向，也就是优选按规定使用时移动的方向规定的。例如可以这样布置磁性的导引元件，使得该导引元件沿前进方向设置在最前面的轮子之前。输送装置可以具有前轴，该前轴通过最前面的轮子的位置表征。导引元件可以布置在前轴的区域内，也就是布置在与前轴相同的位置或者与前轴之前或之后(相对前进方向而言)一点的位置。可以根据尺寸、轴结构、重量分布和/或弯曲特性精确选择导引元件的位置。
磁性导引元件优选位于输送装置的纵向中间轴上。
在一种有利的扩展设计中存在另一磁性的导引元件，该磁性的导引元件设置在输送装置的后半部，其中，后半部的特征在于，该部分沿标准前进方向位于后面。例如可以这样布置另外的磁性导引元件，使得该导引元件位于最后面的轮子后面。输送装置可以具有后轴，该后轴通过最后面的轮子的位置表征。另外的导引元件可以设置在后轴的区域内，也就是设置在在与后轴相同的位置或者与后轴之前或之后(相对前进方向而言)一点的位置上。当车也要相后移动时，这种布置是特别有利的。但是尽管如此在朝前移动时也实现了沿着所述路径的改进的并按规定的引导。
在另一种实施形式中，轮子通过引导机构与磁性的导引元件连接。尤其是施加在磁性的导引元件上的磁性吸引力可通过引导机构传递到轮子上。因此，可以至少部分通过磁性的吸引力这样地影响轮子位置，使得轮子位置起到沿着路径引导可移动的输送装置的作用，并因此实现回引到额定路径上的额外效果。
在按本发明的、用于沿着医疗设备中的路径引导可移动的输送装置的方法中，地面元件这样地与可移动的输送元件的磁性导引元件磁性地相互作用，使得可移动的输送装置在前进时通过磁性的导引元件和地面元件之间的磁性吸引力沿着地面元件引导。
以上和以下的说明既涉及方法也涉及装置，在此就不一一在各种情况下说明，在此所公开的各个特征也可以在与上述不同的组合中对于本发明是重要的。
附图说明
根据以下的附图详细说明本发明的实施形式以及有利扩展设计，然而不限于此。在附图中示出：
图1是带有进入路径的粒子治疗设备的辐射空间的俯视图，导引系统沿着该进入路径布置，
图2是图1中用II表示的区域的放大视图，
图3是图1中用III表示的区域的放大视图，
图4是图3中IV表示的区域的侧视图，
图5是设计为可移动的病榻的病人输送装置的侧视图，
图6是可移动的病榻的俯视图，
图7是可移动的病榻的正面视图，
图8是图7中用VIII表示的区域的放大视图，
图9是相应于图8的视图，其中磁体相对磁导轨侧向错移，
图10是可移动的病榻的另一种实施形式的侧视图，
图11是带有引导机构的可移动病榻的另一种实施形式的侧视图，
图12是图11所示病榻的俯视图，
图13是较图5略微改动的可移动的病榻的侧视图，
图14是带有两个极性相反的永磁体的磁导引元件的结构的实施形式。
具体实施方式
图1示出了带有治疗空间13的典型粒子治疗设备11的局部剖切视图。由于辐射防护技术上的原因，辐射腔13仅通过迷宫式的进入路径15进入。病榻上的病人必须沿着该路径15移动，以便到达治疗空间13。如根据以下附图详细说明的那样，导引系统17沿着该路径15布置，借助于导引系统支持病榻沿着路径15的移动。
导引系统包括轨道状构造的地面元件19，该地面元件与病榻磁性地相互接触。地面元件19在端部区域21中，也就是例如在准备空间或在迷宫式路径15的起始部中和/或在治疗空间13中缩窄。
这可以在图2中清楚地看出，其中示出了用II表示的区域的放大视图。地面元件19在端部区域21中的缩窄导致与地面元件19的磁相互作用在该位置较小，因此可以使病榻平稳而轻柔地移入导引系统17中。
图3示出了图1中用III表示的区域的放大视图。由图可以看出，地面元件19可以分区段不同地构造。在基本上直线延伸的区段中，地面元件可以包括细长的铁板或铁磁性的钢板23。在其它区段(例如强烈弯曲的区段25)中，地面元件19包括多个小的永磁体27。因此，可以通过使用多个小的(通常可以具有5至20mm的尺寸的)永磁体27而实现病榻的连续移动，使得通过单个地面磁体的吸引在很大程度上避免颠簸。
图4示出了图3中IV表示的区域的侧视图。铁板23以及多个小的永磁体19都安置在地面并且配设包套29，因此形成光滑的地面。此外示出了表示小的永磁体27的磁场的磁力线31。永磁体27的磁场这样地定向，从而通过与病榻的磁性的导引元件的相互作用获得吸引力。
图5示出了可移动的病榻33的侧视图。病人(未示出)被定位在支承板35上。病榻33通常具有四个轮子37，部分具有五个或六个轮子，因此病榻33可移动。使用者(未示出)通常向前推动病榻33。病榻由于其结构具有一个优选的前进方向，病榻在按规定使用时优选在该方向上被移动。为此，病榻33可以具有把手39。通常两个轮子37或所有四个轮子37是可活动的，因此通过病榻33也可以经过弯曲的路径。
在从病榻在按规定使用时优选被移动的方向上看，在病榻33的前部区域设置有永磁体41，该永磁体优选由包括钕-铁-硼的材料制成。如在此所示，永磁体41可以设置在前轴(前轮的轴)的前面，但也可以设置在前轴的高度上或者甚至设置前轴的后面。永磁体41相对地面具有小的间距，通常在1mm到10mm之间。
图6示出了病榻33的俯视图。在该视图中可见地面元件19，即，其与病榻33的永磁体31发生磁相互作用。当病榻33被沿箭头方向移动时，永磁体41和地面元件19之间的磁性吸引力使得病榻33沿着地面元件19导引。
图7示出了病榻33的正面视图。在该视图中可见，地面元件19置入地面中，因此形成了没有沟槽和边棱的光滑地面。
图8示出了图7中用VIII表示的区域的放大视图。图中可见，通过磁力线43表示出了永磁体41和地面元件19之间的磁相互作用。永磁体41可以配设塑料包套42。
图9示出了在病榻33从地面元件19移出时发生的情况。由于磁性的吸引力45，永磁体41被向地面元件19吸引，使得病榻33自动沿着地面元件19导引。这通过非常小的额外人力耗费实现，因为所述力不起制动作用，而是也通过轮子承受并且最多通过滚轮较高的垂直支承力产生略高的滚动摩擦。
图10示出了病榻33，其相对在图5中所示的病榻33具有另一导引元件47，该另一导引元件设置在病榻33的后部区域中。当病榻33沿相反的方向移动，所述另一导引元件47尤其是有利的。
图11示出了病榻33，其相对在图5中所示的病榻具有这样的区别，即，永磁体41通过引导机构49与前面的可活动的轮子37’耦合。
根据图12详细说明引导机构49的作用。通过导向机构49平行地导引两个前轮37`。导引机构49这样地与磁性的导引元件(在这种情况下是与永磁体41)耦合，使得导向机构49根据永磁体41上的力使两个前轮朝额定路线上偏转，所述永磁体41被所述力朝地面元件19吸引。
如果病榻33离开其额定路线，如永磁体41也不再居中地位于地面元件19上方，指向地面元件19的水平力矩作用在永磁体41上。明显更大的垂直力矩在这种情况下不起作用。水平力矩通过杠杆机构传递到前轮37`的引导器(Lenkung)上，使得病榻33回引到额定轨迹上。
图13示出了较图5略微改变的可移动的病榻33的侧视图。在此，永磁体41布置在前轮和后轮之间。
图14示出了导引元件的一种特殊的实施形式，其中，一个永磁体由两个相邻布置的、极性相反的永磁体41`，41``替代。相反的极性通过厚的箭头标示。永磁体41`，41``可以由NdFeB制成，并且具有尺寸为50x75x10mm的方形形状。地面元件19和永磁体41`，41``之间的间隔可以为10mm。例如可以在地面元件19(例如为8mm厚的钢轨)上方布置(由油毡制成的)地面覆盖层51。
在两个磁体之间可以安装(例如由塑料制成的)狭窄的间隔垫片53，该间隔垫片在两个永磁体之间保持20mm的间隔。
由铁磁性的材料(例如厚钢板)制成的公共的磁轭55位于两个永磁体上方。
这种装置的优点在于，即，该装置中的磁力线封闭地延伸经过由地面元件19，第一永磁体41`，磁轭55，第二永磁体41``组成的复合体。因此实现了特别有效率的效果：即，在磁体较小的尺寸和小的重量的情况下实现了高的吸引力，并且减少了漏磁场，也就是系统外面未利用的磁力线。
附图标记列表
11粒子治疗设备
13治疗空间
15进入路径
17导引系统
19地面元件
21端部区域
23铁板、钢板
25弯曲的部分
27永磁体
29包套
31、43磁力线
33病榻
35支承板
37、37`轮子
39把手
41永磁体
45磁性吸引力
47另一导引元件
49导向机构
51地面覆盖层
53间隔垫片
55磁轭
Claims (16)
1.一种用于医疗设备、尤其是诊疗场所中的导引系统，具有
至少一个地面元件(19)，该地面元件沿着所述医疗设备(11)的路径(15)延伸并且布置在所述路径(15)的地面区域中，并且所述地面元件为了磁性地相互作用这样构造，使得通过所述地面元件(19)与设置在可移动的输送装置(33)上的磁性导引元件(41，41`，41``)的磁性相互作用可产生磁性吸引力，从而在可移动的输送装置(33)沿着路径(15)前进时可通过医疗设备(11)实现对可移动的输送装置(33)沿着地面元件(19)的导引。
2.如权利要求1所述的导引系统，其中，所述地面元件(19)至少部分区段设计为细长的、由铁磁性材料制成的导轨状物体并且尤其包括铁板或铁磁性的钢(23)。
3.如权利要求1或2所述的导引系统，其中，所述地面元件(19)在所述路径(15)的起始处和/或末端缩窄。
4.如权利要求1至3之一所述的导引系统，其中，所述地面元件(19)至少部分区段包括产生磁场的部件(27)、尤其是至少一个永磁体。
5.如权利要求1至4之一所述的导引系统，其中，所述地面元件(19)安置在地面中，并且尤其与地面形成光滑的面。
6.一种医疗设备，该医疗设备具有至少一个带有如权利要求1至5之一所述的导引系统(17)的病人输送通道。
7.如权利要求6所述的医疗设备，该医疗设备设计为粒子治疗设备(11)，该粒子治疗设备包括至少一个治疗或诊断空间(13)，其中，所述导引系统(17)沿着路径(15)布置在治疗或诊断空间(13)内。
8.一种可移动的输送装置、尤其是病人输送装置，该可移动的输送装置具有磁性的导引元件(41，41`，41``，47)，该导引元件设计为与设置在地面区域中并且沿着路径(15)延伸的地面元件(19)这样地磁性相互作用，使得通过磁性的相互作用可产生磁性的吸引力，因此可在可移动的输送装置(33)沿着所述路径(15)前进时实现可移动的输送装置(33)在所述路径(15)上的导引。
9.如权利要求8所述的可移动的输送装置，其中，所述磁性的导引元件设计为永磁体(41，41`，41``，47)，尤其是设计为钕-铁-硼磁体。
10.如权利要求8或9所述的可移动的输送装置，其中，所述磁性的导引元件(41，41`，41``，47)配设有塑料包套(42)。
11.如权利要求8至10之一所述的可移动的输送装置，其中，所述磁性的导引元件(41，41`，41``，47)相对地面具有小于10cm的间距。
12.如权利要求8至11之一所述的可移动的输送装置，其中，所述可移动的输送装置(33)具有沿前进方向位于前面的前半部，并且，所述磁性的导引元件(41)设置在所述前半部(37，37`)中。
13.如权利要求12所述的可移动的输送装置，其中，所述可移动的输送装置(33)包括另一磁性的导引元件(43)，该导引元件设置在沿前进方向位于后面的后半部中。
14.如权利要求12或13所述的可移动的输送装置，其中，所述可移动的输送装置具有至少一个轮子(37`)，该轮子通过引导机构(49)与磁性的导引元件(41，41`，41``，47)连接，尤其是施加在磁性的导引元件(41)上的磁性吸引力可通过该引导机构传递到所述轮子(37`)上。
15.如权利要求8至14之一所述的可移动的输送装置，其中，所述导引元件(41)包括两个极性相反的、相互间隔布置的永磁体(41`，41``)。
16.一种用于在医疗设备(11)中沿着路径(15)引导可移动的输送装置(33)的方法，其中，沿着所述路径(15)设置带有地面元件(19)的导引系统(17)，该地面元件(19)这样地与可移动的输送装置(33)的磁性导引元件(41，41`，41``，47)磁性地相互作用，使得可移动的输送装置(33)在前进时通过所述磁性的导引元件(41，41`，41``，47)和地面元件(17)之间的磁性吸引力沿着所述路径(15)引导。
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Application publication date: 20110824 |