CN103251421B

CN103251421B - 通过患者台测定患者质量的方法以及具有患者台的装置

Info

Publication number: CN103251421B
Application number: CN201310123257.1A
Authority: CN
Inventors: P·奥尔巴赫
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthineers AG
Priority date: 2012-02-07
Filing date: 2013-02-07
Publication date: 2015-05-20
Anticipated expiration: 2033-02-07
Also published as: DE102012201783B4; DE102012201783A1; CN103251421A

Abstract

本发明涉及一种用于测定患者(2)的患者质量的方法。根据本发明，首先在相对于台脚(6)推移所述台面(8)以及安置在其上的患者(2)的条件下，借助所述力传感器(10a；10b)分别为所述台面(8)的至少两个位置确定出由于台面质量和患者质量而施加到台脚(6)上的力(K；L)的力值。借助所确定的力值确定所述台面(8)的平衡位置(X_A)。在该平衡位置(X_A)上，台面(8)以及安置在其上的患者(2)的总的重心(22)被布置为与所述力传感器(10a；10b)之间处于预先给定的空间关系。另外，为所述平衡位置(X_A)确定出由于台面质量和患者质量而被施加到台脚(6)上的力的平衡力值(K_A)。接着，借助该平衡力值(K_A)确定出患者质量。

Description

通过患者台测定患者质量的方法以及具有患者台的装置

技术领域

本发明涉及一种用于自动测定安置在患者台上的患者的患者质量的方法以及涉及一种用于执行所述方法的装置。

背景技术

在医学成像技术的一些领域中，患者的质量是一个很重要的因素。在基于X射线的方法中所要使用的射线剂量或者是造影剂的剂量例如通常就取决于患者质量。在此，尽可能准确地了解患者质量就能够实现精确地将射线剂量或者造影剂的剂量调节到所需要的最小量，并且由此在图像质量充分的情况下给患者带来非常小的影响。

正常情况下，在成像检查患者事先接纳患者时，通过询问患者质量或者借助体重磅秤来对患者进行称重的方式，由检查人员确定患者质量。接着，通常将患者质量保存在数据库系统的电子患者文档中。因此，只要在检查之前在控制装置内调用患者的数字文档，就将患者质量提供给用于成像模态的大部分自动化控制装置。

然而，有时候例如因为患者在患急性病的情况下无法对话或者无法站立，不可能询问患者或者给他称重。在这些情况下，至令大多是对患者的体重进行猜测，这就可能导致给患者带来不必要的较高的负担或者导致较差的成像质量。

由DE102007060690B4已知一种包括台脚和用于安置患者的台面的患者台。这种患者台在台脚上设有力传感器以及控制装置。所述控制装置会确定取决于安置在该台面上的患者体重的、在台脚上方悬臂式的台面的弯曲。基于所确定的弯曲，所述控制装置这样来调节台面，使得患者始终准确地对准等中心轴。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，能够实现一种对安置在患者台上的患者的体重的简单且精确的测定。

根据本发明的用于测定患者质量的方法是在一种患者台上执行的，所述患者台具有台脚以及可在该台脚上推移的、用于安置患者的台面。在该台脚上设置至少一个力传感器，以便执行所述方法。

根据本发明，使得带有安置在其上的患者的台面相对于台脚、尤其是在台纵向的方向上推移。在此，在所述台面的至少两个相对于所述台脚的位置上，借助所述力传感器分别确定出由于台面质量和患者质量而在力传感器的位置上被施加到该台脚上的力的力值。借助所确定出的力值，确定台面的平衡位置，在该平衡位置上，台面以及安置在其上的患者的总的重心被布置为与所述力传感器呈预先给定(因而为已知)的空间关系。对于该平衡位置，确定出由于台面质量和患者质量而在所述力传感器或其中某个力传感器的位置上被施加到台脚上的力的平衡力值。借助这个平衡力值，在将该平衡位置相对于所述力传感器的已知的空间关系纳入考量的条件下，确定患者质量。

上述方法能够实现数值的简单且精准地测定患者质量。原则上，仅使用一个力传感器，就可执行所述方法。然而在执行该方法时，优选使用多个分布在台脚上的力传感器，由此尤其是能够达到更好的测量准确性。

在一种合适的方法变形中，所述台面被推移至这样的程度，使得其位于平衡位置上。这就是说，执行一种搜索，即：一直推移台面，直至其已到达平衡位置。这种方法变形能够实现简单且精确地测定患者质量，因为它主要是通过直接的测量，也就是说，不需要复杂的换算步骤或者补偿步骤。

为了能够非常快地确定平衡位置，在一种可选的方法变形中，并不向平衡位置移动(angefahren)。而是通过在台面的位置上所测量的力值的外推，确定出这一平衡位置以及相应的平衡力值。换句话说，在台面推移的过程中，由所述力传感器所测量的力值确定作为台面位置的函数的力曲线。接着，通过合适的函数、例如样条函数近似该力曲线，并且在超出测量点以外进行外推。从至少一个所外推出的力曲线中，确定平衡位置和平衡力值。然后，又由所述平衡力值确定出患者质量。力曲线的外推测定尤其是能够在台面仅略微推移的情况下快速确定所述平衡位置以及平衡力值。

在所述方法的第一种可选方案中，这样来选择所述平衡位置，使得总的重心正好位于所述力传感器上或者其中一个力传感器上(即：位于与所述力传感器垂直的线上)。因此，正好在这个穿过总的重心的力传感器的位置上，没有任何弯曲力矩被引导到台脚上。因此，以数值的非常简单的方式由平衡力值确定出患者质量。在这种情况下，所确定的平衡力值因为直接与台面质量和患者质量的总和成正比，从而能够通过从总质量中简单地减去已知的台面质量来确定出后者。

在所述方法的第二种可选方案中，这样来选择所述平衡位置，使得总的重心处于两条分别始于力传感器的垂直线之间的均衡位置上。在此，两个力传感器中的一个优选被设置在与台脚相对末端的台纵向上。由此如下地来定义总的重心的均衡位置：在该两个力传感器上确定相等的力值。该均衡位置尤其是位于两个力传感器之间的中心。

所述方法的这种可选方案能够实现简单且精确地确定平衡位置，尤其是通过对比测量。另外，也可以非常简单地补偿可能作用于台脚的弯曲力矩。

在所述方法的另一种变形中，在一个实际确定出平衡位置之前的中间步骤中，首先确定台面的零位置，力传感器在该零位置上没有加载负荷并且由此通过力传感器测得力值为零的力。确定零位置在这里用于确定总的重心相对于台面的位置，并且使该位置与台面位置相互联系。因为在将台脚的结构纳入考量的条件下，通常能够给出，当台面位于零位置时，总的重心与台脚和设置在其上的力传感器处于怎样的空间关系。因此，例如在具有两个在台纵向上相互间隔的支柱的台脚中，当总的重心正好位于与力传感器的位置相对的支柱上，那么就会到达零位置。

因此，测定零位置在一定程度上就能够将台位置校准(或者参照)到所述总的重心的位置。因此，借助已知的总的重心处于零位置的位置和已知的患者台的几何结构，可以直接确定所述平衡位置，并且必要时可以直接驶向该平衡位置。

在此，如果仅仅有一个设置在台脚的力传感器，则确定零位置就尤其合适。然而，原则上在方法变形中也可设置为，在其中采用多个力传感器。在这种情况下，有利的是将所述力传感器中的一个用来确定零位置，而借助与该力传感器错位布置的力传感器来确定平衡力值。在此，台面的零位置可以与平衡位置相同。

为了确定相对于台脚的台面位置，所述装置可另外包括位置传感器，所述位置传感器可有选择性地直接或者通过台面传动装置的状态来侦测台面的位置。在本发明的范畴内对此的替代方案还可考虑，通过台面传动装置的控制单元来预先给定台面的位置。

在一种优选的实施方式中，所述装置包括两个力传感器，所述力传感器在患者台的台纵向上被布置为相互之间具有间隔。所述力传感器尤其是相对于台纵向被设置在台脚的前端和后端上。

根据本发明的用于测定患者质量的装置包括患者台，所述患者台具有台脚和可在其上推移的、用于安置患者的台面。另外，所述装置还包括至少一个设置在台脚上的力传感器。所述装置此外还包括控制单元，所述控制单元被设置为用于自动执行根据本发明的方法或者如上所述的方法变形。所述控制单元尤其是具有可在其中执行的控制程序的计算器或者微控制器。

所述控制单元优选直接被集成在成像模态、例如计算机断层成影仪的控制和分析模块中。但是替代地，也可以为所述患者台配置单独的控制单元。这尤其是对于可独立于成像模态加以应用的患者台而言非常有利。

所述力传感器尤其是通过测量形变的传感器构成。在根据本发明的装置的一种优选构型中，所述力传感器是两个应变计，其以惠斯通(全)桥电路来连接，并且可以通过控制单元进行读取。补充方案或者替选方案是，也可使用其他的传感器，借助这些传感器可测量变形、力或者电压，例如所谓的力测量榫钉(Kraftmessdübel)。

附图说明

下面借助附图进一步阐述本发明的实施例。其中：

图1在示意性侧面图中给出了具有在第一位置上可推移的台面并且具有用于测定患者质量的控制单元的患者台以及安置在台面上的患者；

图2按照图1的图示示出了具有台面以及安置在其上的患者且位于第二位置的患者台；

图3以示意性的流程图示出了用于借助按照图1和图2的患者台来测定患者质量的方法变形；

图4按照图1的图示示出了患者台的一种可选性实施方式；以及

图5按照图3的图示示出了一种借助按照图4的患者台来测定患者质量的方法变形。

在所有附图中，相互对应的部件和参数始终使用相同的附图标记。

具体实施方式

在图1中示出了一种用于测定患者2的患者质量的装置1。所述装置1包括具有台脚6以及可在该台脚6上推移的台面8的患者台4。

所述装置1另外还包括了两个力传感器10a和10b。力传感器10a、10b分别被设置在台脚6的位于患者台4的(台)纵向12上的末端上。因此，力传感器10a、10b以间距A相互间隔，通过台脚6在纵向12上的尺寸来确定这一间距。所述装置1此外还包括优选为微控制器形式的控制单元14。所述控制单元14用于控制台面8的推移、用于分析力传感器10a和10b并且用于确定患者质量。为了确定患者质量，在控制单元14中存储有(软件)程序15，借助该程序确定出患者质量。

所述台面8可相对于台脚中心16被推移到任意一个位置X_i。患者2被安置在台面8上，患者的重心18位于任意一个位置X_P上。患者的重心18连同台面重心20一起构成了合成的总的重心22。在总的重心22中，起作用的是总的重力G，其向下地作用于与纵向12相垂直的方向。总的重心22在台面8上位于X_G位置上。为了确定位置X_i，患者台4设有(未明显示出)位置传感器，所述位置传感器通过信号技术与控制单元14相连接，以便传输位置X_i。

经过位于台脚中心16的外部的位置X_G，总的重心22会将弯曲力矩施加到台脚6上。由于该弯曲力矩，就会导致力不均匀地分布在台脚6的横截面上，尤其是在纵向12上。在力传感器10a的位置上，通过力K来标示力的分布，在力传感器10b的位置上，通过力L来标示力的分布。

如果相对于台脚6推移台面8，则借助力传感器10a、10b确定对于台面8不同位置X_i的力K和L的各个力值K_i或者L_i。在此，索引i表示每个位置或者每个力值的连续或者离散的计数或者识别码。

在图2中示出了处于以下状态的装置1，即：台面8被推移至平衡位置X_A，总的重心22在该平衡位置上与台脚中心16对齐。由于总的重心22相对于台脚6位于中央，总重力G就被均匀地分布到两个力传感器10a、10b的位置上。另外，在两个力传感器10a、10b的位置上将相同的弯曲力矩引导到台脚6中。因此，在平衡位置X_A上，力值K_i和L_i相等并且尤其是等于同一个平衡力值K_A(K_i＝L_i＝K_A)。由于这个原因，平衡位置X_A也被称作“均衡位置”。

为了患者质量的测定，控制单元14按照程序15的流程自动地执行如图3中以示意性简图示出的方法。控制单元14首先在第一个方法步骤30中使台面8连同位于其上的患者2一起发生位移。对于台面8的每个位置X_i，控制单元14借助力传感器10a、10b分别侦测力值K_i或者L_i，并且不断地将其进行相互对比。在第二个方法步骤31中，控制单元14将这样的位置X_i设定为等于所述平衡位置X_A(X_i＝X_A)，在该位置上，控制单元4对于两个力K和L确定出相等的值，并且将该值保存为“平衡力值”K_A(K_i＝L_i＝K_A)。在第三个方法步骤32中，在最简单的情况下，控制单元14通过将平衡力值K_A与系数2相乘、除以重力加速度(g＝9.81ms^-2)并且从结果中减去台面已知的质量，从而确定患者质量：

m_{p} = \frac{2 \cdot x \cdot K_{A}}{g} - m_{T}

其中，m_p表示患者质量，m_T表示台面质量。

在图4中示出了装置1的一种可选的实施方式。其中，与如图1和图2所示的装置1不同的，在台脚6上仅设置了一个单独的力传感器、即力传感器10a。其他的与按照图1和图2所示的实施方式中的患者台4相同。

按照图4所示，台面8被推移至零位置X₀。在零位置X₀上，总的重心22正好位于台脚6的与力传感器10a的位置相对的末端上。由此没有任何力K作用于力传感器10a的位置上。因此，当台面8位于零位置X₀时，借助所述力传感器10a确定值为零的力值K₀。通过确定零位置X₀，将总的重心22的位置X_G参照台面8，并且由此尤其是建立位置X_G与力传感器10a的位置之间的空间关系，就这方面而言，可由台脚已知的长度推导出，总的重心22在台纵向12上看来与力传感器10a之间具有间距A。

按照图3或图5的方法尤其是被自动化地实施，而台面8为了图像拍摄由其静止位置移动进入尤其是CT台架的模态中。

为了按照图4所示的借助装置1测定患者质量，控制单元14执行在图5中示意性地简化示出的方法。在此，控制单元14首先在第一个方法步骤35中使台面8连同位于其上的患者2一起发生位移，其中，其又借助力传感器10a分别为每个位置X_i侦测一个力值K_i。在第二个方法步骤36中，控制单元14将台面8的这样的位置X_i设定为等于零位置X₀(X_i＝X₀)，控制单元在所述位置上为力值K_i确定出力值K₀、即零值(K_i＝K₀)。接着，在第三个方法步骤37中，控制单元14使台面8由零位置X₀向平衡位置X_A位移间距A，在本实施方式中，在所述平衡位置上，总的重心22此时正好中心对齐地位于力传感器10a的位置上。控制单元在该平衡位置X_A上侦测到平衡力值K_A，该平衡力值此时直接与总重力G成正比。在接下来的第四个方法步骤38中，控制单元14通过将平衡力值K_A除以重力加速度并且去掉台面质量的方式，由平衡力值K_A确定患者质量。

本发明的内容并非仅限于上述实施例。而是，可由专业人员由上述说明中推导出本发明其他的实施方式或者方法变形。特别地，借助本发明的不同的实施例所描述的单个特征及其构型变形也可以其他的方式相互组合。

Claims

1.一种用于借助患者台(4)测定患者(2)的患者质量的方法，所述患者台具有台脚(6)和可在台脚上推移且用于安置患者(2)的台面(8)，其中，在所述台脚(6)上设置至少一个力传感器(10a；10b)，其中，根据所述方法，

-通过相对于台脚(6)推移所述台面(8)以及安置在其上的患者(2)，借助所述力传感器(10a；10b)分别为所述台面(8)的至少两个位置(X_i；i＝1，2，...)确定出由于台面质量和患者质量而施加到台脚(6)上的力(K；L)的力值(K_i；L_i；i＝1，2，...)；

-借助所确定的力值(Ki；Li)确定所述台面(8)的平衡位置(X_A)，台面(8)以及安置在其上的患者(2)的总的重心(22)在该平衡位置上被布置为与所述力传感器(10a；10b)之间处于一种预先给定的空间关系；

-为所述平衡位置(X_A)确定出由于台面质量和患者质量而被施加到台脚(6)上的力(K；L)的平衡力值(K_A)；并且

-借助该平衡力值(K_A)确定出患者质量。

2.根据权利要求1所述的方法，在所述方法中，所述台面(8)被推移到平衡位置(X_A)上，其中，通过所述力传感器(10a；10b)来确定所述平衡力值(K_A)。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，通过经由台面(8)的位置(X_i)所测量的力值(K_i；L_i)的外推来确定所述平衡位置(X_A)和平衡力值(K_A)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，对于如下的位置(X_i)确定所述平衡位置(X_A)和平衡力值(K_A)：在该位置上，总的重心(22)位于与所述力传感器(10a；10b)或者与其中一个力传感器(10a；10b)的垂线上。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，

-其中，测定位于均衡位置上的平衡位置(X_A)和平衡力值(K_A)，在该均衡位置上，当设置有至少两个力传感器时，总的重心(22)位于两条始于力传感器(10a；10b)的垂线之间，

-其中，通过力值(K_i；L_i)的对比确定均衡位置，在该均衡位置上所述力值(K_i；L_i)具有相等的值。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，

-其中，确定出所述台面(8)的零位置(X₀)，力值(K_i)在其上为零，其中，总的重心(22)在所述零位置(X₀)上被布置为与所述力传感器(10a；10b)处于预先给定的空间关系；并且

-其中，借助所述零位置(X₀)确定出平衡力值(K_A)。