CN102727358B - 具有协调运动的手术台 - Google Patents

Abstract

一种具有协调运动的手术台，使用铰链地附接到彼此以形成框架的第一支撑件和第二支撑件，具有旨在支撑患者的平台。第一连接器和第二连接器将第一构件和第二构件保持到第一墩和第二墩。每个墩形成有基部和向上延伸的结构，向上延伸的结构具有用于所保持的每个连接器和支撑构件的定位机构。每个定位机构使用柱和第一臂，第一臂具有近端部分和远端部分。第一臂的近端部分相对于第一柱是轴向可旋转的。第二臂具有近端部分和远端部分，使得第二臂的近端部分相对于第一臂的远端部分是轴向可旋转的。第二臂的远端部分经由连接器连接到框架。控制器决定第一臂和第二臂的近端部分的轴向旋转以确定框架的总体构型。

Description

具有协调运动的手术台

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年4月7日提交的美国临时专利申请序列号61/516,853的权益，且通过引用将该临时专利申请作为整体并入到本申请。

发明背景

本发明涉及用于以多位置支撑患者以实现医疗操作的新颖且有用的手术台。

许多手术操作需要定位患者以便允许检查、成像和手术实践。例如，脊椎骨手术需要患者定位在俯卧的、仰卧的或横向躺下的位置。此外，用于脊椎骨手术的手术台还需要高度调节以适应外科医生的身高。另外，患者脊骨的特伦德伦伯格(Trendelenburg)、反向特伦德伦伯格、横向倾斜和弯曲/延伸通常是需要的。此外，实现这些功能的任何手术台必须允许外科医生接近观察、以及包括腰部、胸部和颈部区域成像的脊骨成像、使用C臂或O臂荧光检查设备(C-Arm or 0-Arm fluoroscope device)。

例如，俯卧位置脊骨手术操作可包括椎板切除术、间盘切除术、后路或横向腰椎体间融合术、切骨术、椎弓根螺钉插入、经椎间孔腰椎体间融合术(TLIF)、椎体后凸成形术、颈部椎间盘切除椎间融合术、脊柱侧凸校正和其他畸形校正。

仰卧位置手术操作包括前路腰椎体间融合术(ALIF)、全腰椎间盘操作、人工椎间盘置换和颈部椎间盘切除椎间融合术。还有侧卧位用于实施极外侧椎间融合术(XLIF)。

不言而喻，适于以上医疗操作的手术台在其定位能力上必须是非常通用的、耐用的且精确的。

在过去，许多关于医疗或手术座椅、床或台的结构和系统被提出。例如，美国专利6,499,162描述了使用电机驱动的活塞以调整框架的动力驱动的床。

美国专利6,000,076、6,971,131、7,003,828、7,103,931和美国专利公布2008/0127419描述了以独立方式使用动力驱动的齿轮以调节器具和台的位置和轮廓的控制机构。

美国专利5,208,928、5,468,216、5,579,550、5,640,730、5,774,914、5,862,549、5,870,784、7,055,195、7,331,557、和7,596,820教导了用于座椅和台的致动器，其采用可被电机通常在线性方向致动的丝杠。

美国专利5,659,909图示了操作台支撑件，其采用齿条和小齿轮机构以在平移方向移动上板和下板。

美国专利4,230,100示出了按摩治疗台，其包括三个独立的框架和使用丝杠的线性运动系统。

美国专利4,474,364描述了具有铰链部分的手术台，铰链部分被气动或液压缸驱动成各种构型。

美国专利6,634,043图示了具有头部端和脚部端的手术台，头部端和脚部端是使用液压缸自动可调节的。

美国专利5,444,882教导了具有多个支撑件的手术台，该多个支撑件是通过液压缸独立可操作的。

美国专利7,152,261和7,739,762示出了铰链的且可多重旋转的台支撑件，其可被位于台的头部端和脚部端的调节驱动系统移动。

美国专利7,739,762教导了手术台，其中用于患者的支撑部分被独立升降机的双重控制移动。

美国专利7,565,708图示了患者定位支撑件，其具有可被缆绳驱动系统或拉杆组件操作的铰链部分。

能够将患者定位在多个位置以允许以可靠且精确的方式进行手术操作的手术台将在医疗领域中是一个显著的进步。

发明概述

本发明涉及新颖且有用的手术台。

本发明使用第一和第二支撑构件，第一和第二支撑构件铰链地附接到彼此以形成框架。以此方式，第一和第二支撑构件可被向上、向下成角度或定位在平的定向中。各种平台和垫可放置在所述第一和第二支撑构件上以充分地定位患者进行手术、成像或医疗检查。关于这点，由第一和第二支撑构件形成的框架为射线可透过的，与C臂或O臂荧光检查器相兼容。

框架的第一和第二支撑构件由第一和第二连接器相应地保持，一个连接器在框架的手术台头部端且另一个连接器在框架的手术台脚部端。第一和第二墩还存在于本发明且包括基部、从基部延伸或连接到基部的柱或向上的结构。第一和第二墩中的每个包括连接到柱和第一和第二连接器的定位机构。

第一和第二墩的每个定位机构使用具有近端部分和远端部分的第一臂。第一臂的近端部分是相对于第一柱是轴向可旋转的。第二臂还具有近端部分和远端部分。第二臂的近端部分相对于第一臂的远端部分是轴向可旋转的。每个定位机构的第二臂的远端部分分别可旋转地连接到保持到框架的第一和第二连接器。以此方式，第一和第二臂的远端部分的相对运动确定框架的支撑构件的定向。即，框架经由头部端墩和脚部端墩的定位机构可实现向上铰接、向下铰接和/或水平的定向。另外，特伦德伦伯格卧位、反向特伦德伦伯格卧位可通过框架实现。后者可被实现而不必改变连接框架的第一和第二支撑构件的铰链机构的高度。此外，通过使用与墩中的一个或多个相关的定位机构，框架可实现侧向倾斜。而且，电机、蜗轮和摆线齿轮与第一臂的远端部分和第二臂的近端部分以及分别可旋转地连接到柱和框架支撑构件的第一臂和第二臂之间的旋转运动中的每个相关。侧向倾斜还通过旋转齿轮机构、电机驱动器和电机来实现。

更重要地，控制器存在于本发明中，用于确定第一臂和第二臂的近端部分相对于墩的旋转协调程度以及与侧向倾斜相组合的第一臂的远端部分和第二臂的近端部分之间的旋转程度，框架上的患者相应于特定的手术或医疗操作来定位。应注意到在以上定位操作中的任何一个期间，患者可在患者平台上定位在仰卧、俯卧或横向躺下的位置，而患者平台的运动还与手术台的框架的位置相协调。

特别地，每个由臂或侧向倾斜机构实现的旋转运动涉及一个或多个传感器或编码器，传感器或编码器将这些运动发送信号到中央微处理器。当定位框架时，合适的软件或计算机程序用于协调患者平台、第一臂和第二臂和台的侧向倾斜的运动。更重要地，铰链旋转、特伦德伦伯格定位和倾斜可被预确定，同时将手术位置固定到框架、空间中的特定位置，即相对于地面的固定位置。即，在由存在于头部和脚部墩中的定位机构实现的手术台的所有运动期间，手术点或固定的手术位置相对于框架上的点保持完全静止。

进一步地，对本发明的手术台的定位的控制可通过手动操作的命令触发器(command actuator)诸如由实施手术的外科医生或外科医生的助手拿着的悬吊式手动控制器(hand pendant)或控制板确定。命令触发器允许医疗专业人士通过按压单个按钮来将手术台定位在之前提到的定向中的任何一个。再次，中央编程微处理器协调接收到的命令和各种手术台电机以类似机器人的方式来实现期望的手术台位置。

可以明显的是在上文已经描述了新颖且有用的手术台。

因此，本发明的目标是提供用于患者的手术台，其具有用于支撑患者的铰链框架以允许手术中身体的腰部胸部区域的弯曲/延展。

因此，本发明的另一目标是提供手术台，其与用于成像身体的腰部、胸部和颈部区域的C臂和O臂荧光检查器相兼容。

本发明的另一目标是提供手术台，其允许在以俯卧位置、仰卧位置或横向躺下位置定位在手术台上的患者身上进行手术。

本发明的另一目标是提供手术台，其允许俯卧患者腹部沉降(abdominal fall-out)且还允许使用用于成像头部-脚趾的荧光检查器。

本发明的另一目标是提供手术台，其允许麻醉科医师定位在手术台的头部端以观察患者眼睛、鼻子和嘴。

本发明的另一目标是提供手术台，其使用铰链框架以提供最大弯曲或伸展，以及手术台的框架的侧向滚动。

本发明的另一目标是提供手术台，其使用患者在手术台上的特伦德伦伯格定位或反向特伦德伦伯格定位。

本发明的另一目标是提供手术台，其能够定位患者平台，患者平台相对于手术台框架位置是纵向可调节的。

本发明的另一目标是提供手术台，其可以由外科医生或外科医生的助手远程操作以通过按压单个按钮将患者多重定位在手术台上。

本发明的另一目标是提供手术台，其实现颈部牵引。

本发明的另一目标是提供手术台，其是结实的且能够承受振动和来自运输的冲击以及在手术操作诸如锤击、锯、钻等等期间施加的载荷。

本发明的另一目标是提供铰链框架的手术台，其具有射线透射性。

本发明的再另一目标是提供手术台，其实现多个定向，但是在所有的手术台运动期间维持固定的手术位置。

本发明的方面包括：

一、一种用于患者的手术台装置，其定位在地面上，包括：

a.第一支撑构件；

b.第二支撑构件，其铰链地附接到所述第一支撑构件以形成用于定向患者的框架；

c.第一连接器，其接合所述第一支撑构件；

d.第二连接器，其接合所述第二支撑构件；

e.第一墩，所述第一墩包括基部和从所述基部延伸且接合到所述基部的第一柱；

f.第二墩，所述第二墩包括基部和从该基部延伸且接合到该基部的第二柱，所述第二柱连接到所述第二连接器；

g.一个定位机构，其连接到所述第一连接器，所述定位机构包括第一臂和第二臂，所述第一臂具有近端部分和远端部分，所述第一臂的近端部分相对于所述第一柱是轴向可旋转的，所述第二臂具有近端部分和远端部分，所述第二臂的近端部分连接到所述第一臂的所述远端部分且相对于所述第一臂的所述远端部分是轴向可旋转的，所述第二臂的所述远端部分可旋转地附接到所述第一连接器；

h.控制器，所述控制器致动所述一个定位机构的所述第一臂和所述第二臂的所述近端部分的旋转程度，以驱动所述第一支撑构件的可旋转的运动。

二、根据前述项目一所述的装置，其中所述连接到所述第二柱墩包括另一个定位机构，所述另一个定位机构还包括第一臂和第二臂，所述第一臂具有近端部分和远端部分，所述第一臂的近端部分相对于所述第一柱是轴向可旋转的，所述第二臂的近端部分连接到所述第一臂的所述远端部分且相对于所述第一臂的所述远端部分是轴向可旋转的，所述第二臂的所述远端部分可旋转地附接到所述第二连接器，并且所述控制器进一步致动所述另一个定位机构的所述第一臂和第二臂的所述近端部分的旋转程度，以驱动所述第二支撑构件的可旋转运动。

三、根据前述项目二所述的装置，其中在运动期间，选择性地在所述第一支撑构件和所述第二支撑构件的运动期间，所述控制器还获取相对于地面的固定位置且基本上维持所述固定位置和选择性地在所述第一支撑构件和所述第二支撑构件上的点之间的距离。

四、根据前述项目二所述的装置，其另外包括用于促使所述一个定位机构的所述第一臂相对于所述第一柱旋转的第一旋转电机，以及用于促使所述一个定位机构的所述第二臂相对于所述一个定位机构的所述第二臂旋转的第二旋转电机。

五、根据前述项目四所述的装置，其另外包括用于促使所述另一个定位机构的所述第一臂相对于所述第二柱旋转的第三旋转电机，以及用于促使所述另一个定位机构的所述第二臂相对于所述另一个定位机构的所述第二臂旋转的第四旋转电机。

六、根据前述项目二所述的装置，其另外包括患者平台，所述患者平台相对于所述框架且在所述第一构件或所述第二构件旋转运动时是可滑动的。

七、根据前述项目四所述的装置，其另外包括一个传感器，所述一个传感器用于确定所述第一电机和所述第二电机的旋转角，且通过所述一个传感器确定的所述第一电机和所述第二电机的旋转角被传送给所述控制器。

八、根据前述项目七所述的装置，其另外包括另一个传感器，用于确定所述第一电机和所述第二电机的旋转速度，通过所述另一个传感器确定的所述第一电机和所述第二电机的所述速度被传送给所述控制器。

九、根据前述项目一所述的装置，其中所述控制器另外包括手动操作的命令触发器，用于产生代表所述一个定位机构的所述第一臂和所述第二臂的期望的旋转程度的信号。

十、根据前述项目一所述的装置，其中所述控制器还包括微处理器，该微处理器通过计算机程序而作用，以致动所述一个定位机构的所述第一臂和所述第二臂的所述近端部分的旋转程度。

十一、根据前述项目十所述的装置，其中所述控制器另外包括手动操作的命令触发器，用于产生代表所述一个定位机构的所述第一臂和所述第二臂的期望的旋转程度的信号。

十二、根据前述项目十所述的装置，其中在运动期间，选择性地在所述第一支撑构件和所述第二支撑构件的运动期间，所述控制器还获取相对于地面的固定位置且基本上维持所述固定位置和选择性地在所述第一支撑构件和所述第二支撑构件上的点之间的距离。

十三、根据前述项目十所述的装置，其另外包括患者平台，所述患者平台在所述第一构件或所述第二构件旋转运动时相对于所述框架是可滑动的。

十四、根据前述项目二所述的装置，其中所述控制器还包括微处理器，该微处理器通过计算机程序而作用，以致动所述一个定位机构和所述另一个定位机构的所述第一臂和所述第二臂的所述近端部分的旋转程度。

十五、根据前述项目十四所述的装置，其中所述控制器另外包括手动操作的命令触发器，用于产生代表所述一个定位机构和所述另一个定位机构的所述第一臂和所述第二臂的期望的旋转程度的信号。

十六、根据前述项目十五所述的装置，其中在运动期间，选择性地在所述第一支撑构件和所述第二支撑构件的运动期间，所述控制器还获取相对于地面的固定位置且维持所述固定位置和选择性地在所述第一支撑构件和所述第二支撑构件上的点之间的距离。

十七、根据前述项目十六所述的装置，其另外包括患者平台，所述患者平台在所述第一支撑构件或所述第二支撑构件旋转运动时相对于所述框架是可滑动的。

十八、根据前述项目一所述的装置，其另外包括实现所述框架的侧向倾斜的机构。

本发明具有其他的目的和优势，尤其关于其特定的特点和特征的目的和优势，这些将随着说明书的继续而变得明显。

附图简述

图1为本发明的手术台的侧视图。

图2是本发明的手术台的侧视图，示出了框架构件的多个定位同时借此维持在固定的手术位置。

图3是本发明的手术台的示意性侧视图，具有患者平台，且使框架在水平构型。

图4是本发明的手术台的示意性侧视图，描述了第一定位机构和第二定位机构的臂的旋转，导致向上成角度的定向。

图5是本发明的手术台的示意性侧视图，描述了第一定位机构和第二定位机构的臂的旋转，导致向下成角度的定向。

图6是沿图1的线6-6截取的手术台的头部端的侧视图。

图7是沿图1的线7-7截取的手术台的脚部端的侧视图。

图8是典型的第一和第二臂结构的分解透视图。

图9是手术台的从其脚部端观察的上左示意性透视图。

图10是表示本发明的手术台的机械元件和电子控制元件之间的相互作用的示意图。

图11是用作手动操作的命令触发器的悬吊式手动控制器的顶部平面图。

图12是示出了关于手术台的部件的主控制器微处理器的方框图。

图13是与主控制器相关的软件看门狗的电气简图。

图14是与主控制器相关的数据存储器的电气简图。

图15是用于电机的RS 485收发器的电气简图。

图16是用于悬吊式手动控制器或控制板的RS 485收发器的电气简图。

图17是与手术台的部件相关的电机控制器处理器的框图。

图18是电机制动驱动器的电气简图。

图19是电机控制器和相关部件的框图。

图20是电机三相桥的电气简图。

为了更好地理解本发明，参考对于本发明优选实施方式的连同上述附图做出的以下详细描述。

发明优选实施方式的详述

本发明的各个方面将从对其优选实施方式的将参考之前描述的附图的以下详细描述而展开。

本发明作为整体在附图中以参照符号10进行描述。手术台10包括作为其元件之一的框架12。框架12包括第一支撑构件14和第二支撑构件16。在图1和9中，第一支撑构件14通过铰链18和19铰链连接到第二支撑构件16。参照图6和7，可以观察到第一支撑构件14包括腿部分20和22。类似地，第二支撑构件16具有腿部分24和26。当然，常规的胸部、臀部/大腿垫和其他类似的我们的物品可用于将患者保持在特殊的定向(在图3中示出)。关于这点，这种可滑动的患者平台90采用美国专利7,739,762中示出的患者支撑结构和滑动机构的形式，该美国专利通过引用以整体方式并入到本申请。不言而喻，可滑动的患者平台90相应于第一和第二支撑构件14和16围绕铰链18和19的铰链旋转而移动。

返回到图1，可以明显的是第一支撑构件14接合到第一板或连接器28，而第二支撑构件16接合到第二板或连接器30。一般，手术台10具有头部端32和脚部端34，图1和9。间隔件或支撑杆36横跨头部端32和脚部端34且被示出为固定的，但是支撑杆可被可伸缩地构建以允许手术台10折叠以存储。任何情况下，杆36在手术操作期间保持在固定的位置，同时定位框架12的第一支撑构件14和第二支撑构件16。

再次，参考图1，应注意到第一墩38在头部端32从地板或地面40延伸，而第二墩42在脚部端34从地板40延伸。墩38包括连接柱44，其具有通过可锁定的轮机构48支撑到地板40的基部46。类似地，脚部端34的墩42具有连接柱50，连接柱50从也包括可锁定的轮机构54的基部52延伸。

第一墩38和第二墩42包括分别的定位机构56和58。例如，脚部端34的定位机构58具有第一臂60，第一臂60具有近端部分62和远端部分64。第二臂66也具有近端部分68和远端部分70。第一臂60的近端部分62相对于柱50轴向可旋转。第二臂66的近端部分68相对于第一臂60的远端部分64轴向可旋转。第二臂66的远端部分70连接到摆线齿轮76，摆线齿轮76转而接合连接到第二支撑构件16的第二连接器30。定位机构56和58的每个臂与蜗轮箱和驱动电机相关联。例如，驱动电机72和蜗轮箱74与定位机构58的第二臂66相关联。而且，摆线齿轮79处于臂60的近端处。摆线齿轮76和78关于定位机构58暴露在图1中。不言而喻，定位机构56相对于臂80和82被类似地构建，图1和3-7。

转到图2，可观察到手术台10已经从由第一和第二支撑构件14和16形成的框架12的略微向上成角度的位置(实线)向上移动(虚线再现)。与定位机构58相关的方向箭头84表示与定位机构58的第一臂60和第二臂66相关的摆线齿轮的相对运动。另外，多个方向箭头86示出了定位机构56的摆线齿轮相对于定位机构56的第一臂80和第二臂82的旋转运动。框架12的位置和第一和第二支撑构件14和16的定向因此由定位机构56和58的某些运动决定。但是，由圆88表示的固定的手术位置或固定的手术地点在这种运动期间保持相同。因此，手术台10的这种能力便于外科医生对患者进行手术，因为外科医生不需要在重新定位手术台10期间改变位置。

现在转到图3-5，可以看到手术台10定位在地面40。图3描述了在水平位置的手术台10，其中患者平台90在靠近手术台10的头部端32处定位。方向箭头92表示患者平台90在第一和第二支撑构件14和16的铰链旋转期间沿框架12的典型运动。图4示出框架12的向上成角度的位置，其中铰链18和19已经按照方向箭头94向上移动。图5示出了框架12的向下成角度的位置，其中，铰链18和19已经按照方向箭头96移动。应注意到，固定的手术地点基本上在空间中关于地面40和框架12的特定部分保持恒定位置。

图6和7示出了手术台10的头部端32和脚部端34。应看到框架12和第一和第二支撑构件14和16已经分别按照图6和7中的方向箭头94和96侧向旋转一侧向倾角(lateraltilt)。

现在关于图8，描述了典型的定位机构诸如定位机构58的详细视图。示例性的定位机构58被示出为具有摆线齿轮76、78和79(示意性示出的)。摆线齿轮76、78和79可以是由日本东京Nabtesco公司制造的R系列标识的类型。铸造连接臂60包括用于连接到柱50的摆线齿轮50的罩子100，如之前描述在图1和图2中的。同样，摆线齿轮78连接到臂66，臂66相对于摆线齿轮76可旋转地定位。此外，臂60和66包括铸造连接臂。多个紧固件102和104在图8中描述成将臂60、摆线齿轮78和臂66保持在一起。无刷DC电机106被采用以推动臂60相对于摆线齿轮98的旋转。无刷DC电机106可采用由Murphy North Carolina(墨菲，北卡罗来纳州)的Moog Inc.制造的型号BN 34-35AF-001LH电机。当然，类似的电机与臂66相对于臂60的旋转以及第二连接器30和第二支撑构件16相对于臂66的旋转相关。即，以无刷DC电机106描述的类型的六个电机以及之后描述的齿轮箱和编码器与本发明的定位机构56和58实施方式相关联。第七个电机与将在之后讨论的手术台10的倾斜功能相关联。进一步参考图8，齿轮箱108连接到无刷DC电机106。齿轮箱108可以是由Sunnyvale，California的R.M.HoffmanCompany制造的类型型号PIN A-520-2002。检测无刷DC电机106的轴的位置的绝对编码器或传感器110也附接到齿轮箱108且可以是标识成HDR Pico Blade的类型。而且，测量无刷DC电机106的速度的光学编码器或传感器112附接到此，且可以是标识成HDR MTA 100的类型。

图9还示出了手术台10且包括倾斜驱动电机114的提供，倾斜驱动电机114可以是由Sunnyvale，California的R.M.Hoffman Company制造的类型型号PIN A-520-2012。而且，扭转角驱动电机116以分解的方式进行描述，以操作第二支撑构件16相对于臂66的角旋转。扭转角驱动电机116可以是关于图8中描述的臂60和66所使用类型。

图10表示与定位机构56和58以及患者平台90相关的控制器118的整体功能。应注意到软件120被编程到主控制器118、患者平台90以及电机控制器处理器152的电路中，其中的电机控制器处理器152随着说明书的继续将被进一步解释成起动与臂60、66、80和82、第一和第二支撑构件14和16、患者平台90以及给予侧向倾斜的手术台10的运动相关的电机。这种软件或计算机程序120作为附录添加到本申请且通过引用并入该申请。

在图11中平面图中示出的悬吊式手动控制器124构建有具有上覆按钮(buttonoverly)128的下部部分126。悬吊式手动控制器124的用户根据每个按钮的所示出的台位置来按动且按住上覆按钮128的单一按钮以定位手术台10。特定按钮的释放将停止手术台10的运动。例如，按钮130和132将导致手术台10的侧向倾斜。类似的布局可通过控制板122(未示出)而采用。软键134用作配置按钮，用于确定诸如语言、手术台10的移动速度、存储功能等参数。悬吊式手动控制器124的扩大部分138处的大屏136提供状态信息，包括手术台10的位置、电池状态等等。位置传感器或编码器，诸如图8的传感器110和112与在定位机构56和58和患者平台90中存在的电机中每个相关联，且用作以上指出的物件的运动的反馈。

控制器118可受到手动操作的命令触发器诸如辅助的控制板122或悬吊式手动控制器124的影响，悬吊式手动控制器124可由外科医生或外科医生的助手携带。

图12-20示出了与控制器118相关的电路，以根据悬吊式手动控制器124上的上覆按钮128来移动手术台10。图12-20中描述的电路定位在手术台10内的电路板上。图12-20中描述的各种部件根据常规的电子名称指定在该附图中。主控制器140用作宿主微处理器并根据来自悬吊式手动控制器124或控制板122的用户输入来产生运动命令。主控制器140还作用成与手术台10相关的电气系统的动力管理控制。例如，主控制器140发起对备用电池的充电且在AC功率丢失时切换到电池功率。主控制器还用作在图12-20中描述的电气系统的通信枢纽。如在图12中所示出的，这些功能在框图格式中描述。还如在图12中所示出的，用于在图12-20中示出的部件的电路的一般参考电压为3.3伏DC。该电压通过常规的调压器和变压器供给到主控制器140。图13描述了万一软件120停止作用，用作看门狗的软件监控器142。同样，如果发生软件120瘫痪，软件监控器142重置与主控制器140相关的系统。数据存储器144包括查找表和用于软件120的其他存储需求，图14。

收发器(图15和16)将参考电压转换成构成标准通信总线的RS-485信号。收发器146分别与用于手术台10的头部端32上和手术台10的脚部端34上存在的头部电机和脚部电机的I/O 146和148相关联。主控制器140还将功率引导到电机驱动器150，图12，其进一步示出在图17-20中。

现在参考图17，电机控制器处理器电机驱动器150激活每个单相无刷DC电机，诸如无刷DC电机106，图8。电机驱动器150包括接收来自主控制器140的命令的电机控制器处理器152。电机控制处理器152还接收来自与每个电机相关的每个传感器的传感器信息，诸如来自图8中提到的速度光学传感器112和绝对传感器或编码器110的传感器信息。再次，看门狗监控器154类似于图13的监控器142，且监控微处理器140的操作并在万一发生软件瘫痪时重置控制器118的系统。制动驱动器156和电机故障输入158也被供给到电机控制器处理器152中。制动驱动器156进一步在图18中详述。制动驱动器156接收来自电机控制器处理器152的输入，该输入传到晶体管160。制动信号经由放大器162传到电机控制器处理器152。这种制动通常在悬吊式手动控制器124上的按钮发生释放时发生。电机控制器处理器152还与电机控制器164相通信，图19。对于电机控制器164的典型输入包括方向控制(顺时针和逆时针)、PWM速度控制、运行/停止控制等等。控制器与电机诸如无刷DC电机106相关，且还接收关于经由电机电流的检测的反馈。

参照图20，可以明显的是电机控制器164通过使用桥来控制示例性无刷DC电机106，桥使用相同构造的六个场效应晶体管Q1-Q6。电阻器166包括电流感应电阻器且被发送至电机控制器164。因此，与电机诸如无刷DC电机106相关的电机控制器处理器152和电机控制器164操作每个电机的运行/停止控制、速度和方向。应注意的是，每个电机以24伏运行，24伏还是由常规功率管理系统提供。还应认识到，用于每个无刷DC电机106的电机控制器处理器152和电机控制器164使用编码器或传感器110或112，编码器或传感器110或112分别指示每个电机的轴的位置以及每个电机的速度。

操作中，手术台的用户将通过将患者定位在相对于框架12可滑动移动的患者平台90上。使用悬吊式手动控制器124，患者的特定位置将通过简单按动且按住上覆按钮128中存在的按钮之一而决定。按钮的释放将固定该位置以允许专业人士对患者平台90上的患者进行手术。存在于本申请附录中的计算机程序或软件120将以适合的方式协调手术台10的脚部端和头部端处的定位机构56和58的运动。而且，患者平台90的位置将同样以协调的方式控制，如之前所描述的。更重要的是，在由用户对悬吊式手动控制器124通过控制器118给予信号的各种运动期间相对于手术台10可维持固定的手术地点88。通过该系统，手术台10可实现在图2-7中部分示出的悬吊式手动控制器124上存在的位置中的任何一个。

尽管在以上以相当多的细节阐述了本发明的实施方式以用于完整公开本发明的目的，但是可以明显的是本领域的技术人员可以在该细节中做出各种改变而不偏离本发明的精神和原理。

Claims (18)

1.一种用于患者的手术台装置，其定位在地面上，包括：

a.第一支撑构件；

b.第二支撑构件，其铰链地附接到所述第一支撑构件以形成用于定向患者的框架；

c.第一连接器，其接合所述第一支撑构件；

d.第二连接器，其接合所述第二支撑构件；

e.第一墩，所述第一墩包括基部和从所述基部延伸且接合到所述基部的第一柱；

f.第二墩，所述第二墩包括基部和从该基部延伸且接合到该基部的第二柱，所述第二柱连接到所述第二连接器；

g.一个定位机构，其连接到所述第一连接器，所述一个定位机构包括第一臂和第二臂，所述第一臂具有近端部分和远端部分，所述第一臂的近端部分相对于所述第一柱是轴向可旋转的，在所述第一臂的近端部分轴向旋转时所述第一臂的所述远端部分朝向或远离所述第二柱移动，所述第二臂具有近端部分和远端部分，所述第二臂的近端部分连接到所述第一臂的所述远端部分且围绕所述第一臂的所述远端部分上的轴线是轴向可旋转的，所述第二臂的所述远端部分可旋转地附接到所述第一连接器；以及

h.控制器，所述控制器致动所述一个定位机构的所述第一臂和所述第二臂的所述近端部分的旋转程度，以驱动所述第一支撑构件的可旋转的运动。

2.根据权利要求1所述的装置，还包括连接到所述第二柱的另一个定位机构，所述另一个定位机构包括第一臂和第二臂，所述第一臂具有近端部分和远端部分，所述第一臂的近端部分相对于所述第二柱是轴向可旋转的，所述第二臂的近端部分连接到所述第一臂的所述远端部分且相对于所述第一臂的所述远端部分是轴向可旋转的，所述第二臂的所述远端部分可旋转地附接到所述第二连接器，并且所述控制器进一步致动所述另一个定位机构的所述第一臂和第二臂的所述近端部分的旋转程度，以驱动所述第二支撑构件的可旋转运动。

3.根据权利要求2所述的装置，其中选择性地在所述第一支撑构件和所述第二支撑构件的运动期间，所述控制器还获取相对于地面的固定位置且基本上维持所述固定位置和选择性地在所述第一支撑构件和所述第二支撑构件上的点之间的距离。

4.根据权利要求2所述的装置，其另外包括用于促使所述一个定位机构的所述第一臂相对于所述第一柱旋转的第一旋转电机，以及用于促使所述一个定位机构的所述第二臂相对于所述一个定位机构的所述第二臂旋转的第二旋转电机。

5.根据权利要求4所述的装置，其另外包括用于促使所述另一个定位机构的所述第一臂相对于所述第二柱旋转的第三旋转电机，以及用于促使所述另一个定位机构的所述第二臂相对于所述另一个定位机构的所述第二臂旋转的第四旋转电机。

6.根据权利要求2所述的装置，其另外包括患者平台，所述患者平台在所述第一支撑构件或所述第二支撑构件旋转运动时相对于所述框架是可滑动的。

7.根据权利要求4所述的装置，其另外包括一个传感器，所述一个传感器用于确定所述第一旋转电机和所述第二旋转电机的旋转角，且通过所述一个传感器确定的所述第一旋转电机和所述第二旋转电机的旋转角被传送给所述控制器。

8.根据权利要求7所述的装置，其另外包括另一个传感器，用于确定所述第一旋转电机和所述第二旋转电机的旋转速度，通过所述另一个传感器确定的所述第一旋转电机和所述第二旋转电机的所述速度被传送给所述控制器。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器另外包括手动操作的命令触发器，用于产生代表所述一个定位机构的所述第一臂和所述第二臂的期望的旋转程度的信号。

10.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器还包括微处理器，该微处理器通过计算机程序而作用，以致动所述一个定位机构的所述第一臂和所述第二臂的所述近端部分的旋转程度。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述控制器另外包括手动操作的命令触发器，用于产生代表所述一个定位机构的所述第一臂和所述第二臂的期望的旋转程度的信号。

12.根据权利要求10所述的装置，其中选择性地在所述第一支撑构件和所述第二支撑构件的运动期间，所述控制器还获取相对于地面的固定位置且基本上维持所述固定位置和选择性地在所述第一支撑构件和所述第二支撑构件上的点之间的距离。

13.根据权利要求10所述的装置，其另外包括患者平台，所述患者平台在所述第一支撑构件或所述第二支撑构件旋转运动时相对于所述框架是可滑动的。

14.根据权利要求2所述的装置，其中所述控制器还包括微处理器，该微处理器通过计算机程序而作用，以致动所述一个定位机构和所述另一个定位机构的所述第一臂和所述第二臂的所述近端部分的旋转程度。

15.根据权利要求14所述的装置，其中所述控制器另外包括手动操作的命令触发器，用于产生代表所述一个定位机构和所述另一个定位机构的所述第一臂和所述第二臂的期望的旋转程度的信号。

16.根据权利要求15所述的装置，其中选择性地在所述第一支撑构件和所述第二支撑构件的运动期间，所述控制器还获取相对于地面的固定位置且维持所述固定位置和选择性地在所述第一支撑构件和所述第二支撑构件上的点之间的距离。

17.根据权利要求16所述的装置，其另外包括患者平台，所述患者平台在所述第一支撑构件或所述第二支撑构件旋转运动时相对于所述框架是可滑动的。

18.根据权利要求1所述的装置，其另外包括实现所述框架的侧向倾斜的机构。