CN104667426B - 器件支撑装置 - Google Patents

Abstract

根据本发明的一个示例实施例，提供了一种装置，其包括：构造成接收器件的第一臂，所述第一臂包括第一配重部件；通过联轴器来支撑所述第一臂的第二臂；以及限定了曲形的基体，所述基体上安装有第二臂，其中，所述第二臂可以沿着所述曲形移动，所述基体构造成安装在椅子上。所述第二臂可以装备有第二配重部件。

Description

器件支撑装置

技术领域

本发明涉及针对坐在椅子上的人的定位、固定和/或移动器件。

背景技术

使用手术器械来执行精密手术，这要求无论执行何种手术都能精确地定位手术器械。例如，经颅磁刺激(TMS)用于刺激人脑内的一个小区域，这需要在较短或者较长的时间内沿着人的头部的外侧精确地定位所使用的磁线圈。类似地，例如放射治疗非常受益于将辐射图案精确地瞄准恶性细胞以避免损伤健康组织。

以TMS为例，当沿着患者头部的外表面移动刺激线圈时，会指示患者保持其头部固定。如果将线圈精确且可靠地保持在正确的位置上，可将刺激效果瞄准在脑内的所需位置处。另一方面，如果没有精确地放置线圈或者线圈意外移动，预计TMS的结果将会受到不利的影响。

例如，可以使用TMS以定位人的运动阈值位置，从而促进中风后的复原或者治疗抑郁症。可以使用放射治疗来杀死恶性细胞。使用手动放置技术，通过移动TMS线圈接近由患者的解剖标志所决定的预测区域直至得到所需的运动响应，可以确定患者头部上的治疗位置或确定用于寻找治疗位置的位置，例如患者的运动阈值位置(MTP)。

US2009227830描述了一种用于相对于患者来定位医疗器械(例如TMS线圈)的装置。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种装置，其包括：构造成接受器件的第一臂，所述第一臂包括第一配重部件；通过联轴器支撑所述第一臂的第二臂；以及限定了曲形的基体，所述基体上安装有所述第二臂，其中，所述第二臂可以沿着所述曲形移动，所述基体构造成安装在椅子上。

在一些实施方式中，所述第一配重部件包括所述器件的与所述第一臂相连的缆线。

在一些实施方式中，所述第一配重部件包括与所述第一臂相连的显示屏。

根据本发明的第二方面，提供了一种系统，其包括与椅子相连的根据第一方面的装置，其中，该系统是经颅磁刺激系统。

附图说明

图1显示了根据本发明的至少部分实施方式的示例性装置。

图2显示了另一个视角的图1的示例性装置，而且

图3显示了根据本发明的至少部分实施方式的另一个示例性装置。

具体实施方式

图1显示了根据本发明的至少部分实施方式的示例性装置。例如，图1中的实施例可能涉及TMS系统，该系统适于使用电磁场来调查人脑部的解剖特征或者适于治疗脑部。例如，示出了椅子160，其可能包括适于TMS或者放射治疗的斜倚治疗椅。在椅子160上设置有头枕170，头枕170可以构造成帮助人就坐在椅子160中以维持其头部固定。为了这样的效果，头枕170的至少一部分可以包括接受且保持人头部的后部的形状的材料，从而可以更容易地将头部相对于椅子保持固定。

例如，操作者可以将TMS线圈手动放置到贴近人的头部，并且通过监控响应于磁刺激的反应来寻找脑部的特定区域。用手把持线圈任意长一段时间都会使得操作者的手疲劳，甚至当线圈重量轻时也是如此。当疲劳时，操作者把线圈精确地保持在原位的能力变差，TMS的结果会受到影响。而且，如果在TMS进程期间需要间断，且如果该进程被打断处的精确位置无法立即发现，则很难继续下去。

TMS或者放射治疗的精度需求可以根据应用而变化。例如，TMS可能需要至少2毫米或者2度的精度。至少2毫米的精度需求可能意味着，测量需要能够以至多2毫米的测量误差来确定器件112的位置。备选地，2毫米的精度需求可能意味着，需要这样确定脑部内的位置，即使得脑部内的位置的误差最多是2毫米。放射治疗的精度需求可以大体上类似于TMS的精度需求，因为甚至是较大的肿瘤也具有可以与健康的组织直接接触的边缘。

可以操作器件112以向坐在椅子160内的人的头部发射粒子束或电磁波束。器件112可以包括TMS线圈，其中，可以使线圈能够在头部内与线圈相距一段距离处产生电磁场。TMS线圈可以是线圈绕组器件，所述线圈绕组器件包括壳体和包含在该壳体中的电导材料的线圈绕组。TMS系统可以包括电脑化的机电器械，其产生并且传递短持续时间快速交变的或者脉冲的磁场，以感应出用于大脑皮层的局部区域的电流。可由电缆线118来给器件112供电，电缆线118可与电源和控制器件相连。TMS线圈可以构造成产生已知形状的磁场。

缆线118可以包括将器件112与一个或多个单元相连的一根或多根引线。缆线118可以给器件112提供电能，并且选择性地控制信号，例如用于开始发射电磁辐射的信号，或者用于停止发射电磁辐射的信号。缆线118可以提供器件112的运行的信息，例如缆线118可以提供器件112的操作参数的信息。缆线118可以提供器件112能够发现的其自身所处的错误条件的信息。

例如，在所述实施例中，器件112在器件连接部分上安装在第一臂110的第一端部。器件112的操作者可以沿着人的头部的表面移动器件112。第一臂110可以通过联轴器114支撑在第二臂120上。联轴器114可以构造成允许第一臂110以滑动的方式移动穿过联轴器114，和/或联轴器114可以构造成允许第一臂110围绕第一臂110的与联轴器114相连的部分旋转。通常，联轴器可以设置成给第一臂提供相对于第二臂的一个或多个移动自由度。器件112可以例如通过球接头与第一臂110的第一端部和/或器件连接部分相连，以给机动的器件112提供沿着头部的表面的自由度。球接头可以单独地锁定。球接头可以通过机构来电锁定，其中单个的驱动器构造成锁定装置的全部接头。在一些实施方式中，联轴器114包括球接头、铰链或轴承。

连接单元116可以和第一臂110相连。连接单元116可以设置成提供缆线118的连接，使得缆线118的重量相对于联轴器114形成器件112的重量的第一配重。连接单元116可以称为缆线连接部分。这使得移动器件112更容易且更轻，这在放射治疗或TMS中提供更高的精度。当把持和移动器件112时，操作者的手由于配重而变得不那么累。另外，如果操作者放开器件112，配重可以保持器件112稳定。换言之，可以仅仅通过放开器件112而使得器件112留在原处，这会减少在其它情况中由于人为干涉的参与而产生的定位误差。联轴器114可以调节成提供合适的刚度，以当操作者放开器件112或第一臂110时保持第一臂110固定。

连接单元116可以沿着第一臂110滑动式移动，以便能够进行第一配重部件的调节。附加或替换地，连接单元116可使得操作者能够通过将缆线118固定在不同的点、或多或少地将缆线移动到连接单元116的一侧或另一侧，从而调节配重。在使用不同重量的器件112的情况中，例如使用不同重量的线圈时，调节配重可以很有用。在喜好不同的操作者使用该装置的情况中，调节配重同样可以很有用。连接单元116可以设置在与第一臂的设置有器件连接部分和/或器件的端部相反的第一臂的端部上。

替代缆线118，第一臂110可以装备有不同的配重，例如与第一臂110相连以平衡器件112的重量的重物。在一些实施方式中，第一臂可以装备有显示屏，或者显示屏与缆线118的至少一部分的结合而作为器件112的配重。显示屏可以构造成将器件112的操作参数显示给操作者。在缆线118至少部分地与这样的显示屏相连的实施方式中，显示屏可以直接从缆线获得关于操作参数的信息。因此，配重可以由显示屏和连接缆线来提供，并且使得操作者能够从作为配重的显示屏观察器件112的操作参数。

基体130安装在椅子160上，或备选地安装在头枕170上。基体130限定了曲形，基体130包括安装或可安装在椅子160或头枕170上的弧形支撑件或者导轨。椅子160可以包括后背部分和座位部分，并且其中基体可以与椅子的一部分(例如后背部分)相连。曲形的长度可以在平面中推进，在一些实施方式中，该平面可以平行于由地平面(即水平线)所限定的平面。当曲形的长度在单一的平面中推进时，曲形跨越(即限定了)该平面。例如，在图1的实施例中，第二臂120以可移动的方式安装在基体130上，使得第二臂120和基体130的连接点可以沿着曲形的长度移动。沿着曲形的长度移动该连接点，使得可以将器件112定位在头部的不同侧部上。沿着曲形的长度移动第二臂120和基体130的连接点可以包括沿着形成了基体130的曲形的导轨移动该连接点。曲形形式的导轨可以称为弧形的导轨。所述弧形的端部可以连接在椅子的上背部分的相对角部或其附近。在操作者放开第二臂的情况中，第二臂可以保留在曲形的相同的点上。基体可以可调节地与椅子的一部分相连接，从而能够独立于椅子的与基体相连的部分的定向而将基体调节成大体水平的定向。在一些实施方式中，配重可以至少部分地包括构造成沿着曲形移动第二臂或者导致第二臂移动的驱动器，以及构造成至少锁定联轴器的驱动器。

第二臂120和基体130的连接点的移动可以机动化，例如在基体130包括水平弯曲的导轨时，可以使用合适的电动马达以沿着导轨的曲形的长度移动第二臂120。在一些实施方式中，也可以通过合适的马达来操作联轴器114。在一些实施方式中，第一臂还包括构造成保持住器件112的器件连接部分。器件连接部分可以通过一个或多个第一接头与第一臂相连，该第一接头允许器件连接部分相对于第一臂以一个、两个或者三个自由度运动。这可以允许例如旋转器件112。可以使用合适的马达(例如电动马达)来驱动一个或多个第一接头，以提供自动化的和高度可靠的器件112的定位。针对第一臂和器件连接部分之间的至少一个自由度的移动而言，一个或多个第一接头可以选择性地可锁定和/或它们的移动是可调节的。

在椅子160上安装基体130有利于改善TMS或者放射治疗的结果，这是因为椅子160的不经意的移动不会导致器件112相对于头部的移动。这与椅子和器件彼此独立地支撑在地板上的解决方案相反。在这些解决方案中，如果椅子或者器件其中之一不经意地移动了，则器件会相对于头部移动。在椅子160上安装基体130还可以提供这样的优点：第一臂和第二臂可以制造得更短，这固有地增加了指向的精度，因为较长的部件更难以精确地定位。例如，基体130可以安装在椅子的后背部分上。备选地，如果基体130安装在椅子的头枕部分上，那么当调节头枕时，器件可以相对于位于头枕上的头部而保持基本固定。在椅子的后背部分或者头枕部分上可以安装有摄像机。例如通过使用与头部和器件112相连的机器可读视觉讯号，可以使用这样的摄像机将器件112定位在相对于头部的正确的位置上。在椅子进行移动的情况中，安装在椅子上的摄像机不会相对于头部移动。在调整头枕的情况中，安装在头枕上的摄像机不会相对于头部移动。通常，可以使用成像和/或追踪器来替代摄像机。

第二臂120可以可旋转的方式安装在基体130上，使得第二臂120除了能够沿着曲形的长度移动以外，还可以改变第二臂120和曲形的形状所跨越的平面之间的角度。这可以通过在将第二臂120和基体130相连的机构上设置接头或者铰链来实现。这样的旋转可以提供包括第一臂、第二臂和器件120的装置的朝向和远离头部的倾斜。为了稳定这种旋转，可提供第二配重，其在图1中示为配重体140。

配重体140悬在基体130的下方并且通过刚性的第三臂150而与第二臂120相连。例如，第三臂150可以在第二臂120和基体130的连接点的附近固定在第二臂120上。配重体140也可以提供关于第二臂120的倾斜的优势：当操作者松开器件112时，器件112保持在原位且不移动。为了确保这种情况，第二臂120的倾斜可以设置成具有合适的刚度。配重140在第三臂150上的位置可以是可调节的，以在不同的倾斜角度下提供一致的配重。

虽然图示为单独的重物，但是在一些实施方式中，使用缆线118来设置配重体140。在一些实施方式中，使用缆线118，既在连接单元116处又在配重体140处提供配重。当在配重体140中使用缆线118时，配重体140可以包括缆线118可以贯穿的连接单元，并且该连接单元可以允许操作者通过将缆线118固定在不同的点上，或多或少将缆线移动到连接单元的一侧或另一侧，从而调节配重。

由于设置在连接单元116处的第一配重和第二配重体140，器件140能够以此方式进行稳定：器件112很轻松地以至少两个自由度移动，并且如果操作者松开了器件112，器件112将保持在原位。当装置关于所讨论的联轴器、铰链或接头配重平衡时，仅需要较小的力来锁定可移动的联轴器、铰链或者接头。当器件112配重平衡时，可以单手操作器件112。

使用至少一个配重和/或可锁定的联轴器、轴承、铰链和接头有利于改善TMS或放射治疗的结果，因为可以减少或者避免器件112的不经意的移动。除了改善的结果以外，当通过提供更稳定的器件112而改善了定位时，TMS或者放射治疗的进程的持续时间可以更短。作为可锁定的附加或者替换，任何联轴器、轴承、铰链和接头可以能够提供可调节或者部分受限的移动。可调节或者部分受限的移动可以包括例如需要更大力的移动。

图1中装置的可移动部件可以由单独的驱动器锁定。在这种情况下，操作者可以使用一只手来将器件112放置在所需的位置上，并且使用另一只手激活锁定驱动器来将器件112锁定在原位。所述可移动部件(例如包括联轴器114、第二臂120和基体130的连接以及第二臂120的倾斜)可使用例如伺服电机、螺线管、刹车线或线性驱动器来锁定。

图2以不同视角显示了图1中的示例性装置。相同的数字表示与图1相同的结构。图1中不存在的头部支撑件210出现在图2中，因为在图2所使用的视角中其可见。头部支撑件210进一步将头部稳定在头枕170上。在一些实施方式中，在头部的每一个侧部上都设置有一个头部支撑件210以帮助固定头部。在这些情况中，两个头部支撑件210中的至少一个可以是可调节的。头部支撑件210可以包括卫生的、柔软的表面以卫生地、安全地和舒适地支撑头部。

图3显示了根据本发明的至少部分实施方式的另一个示例性装置。相同的数字表示与图1和图2相同的结构。和图1中示出的实施方式的不同之处在于基体130的结构。替换弯曲的结构，在图3的实施方式中，基体130采取了基体臂130的形式。基体臂130可旋转地与椅子160连接，使得基体臂130的不与椅子160相连的端部可以掠过曲形，因此限定该曲形。例如，该被掠过的曲形可以位于平行于地平面的平面中。该实施方式中的第二臂120连接在基体臂130的可以掠过曲形的端部上或者连接在其附近，因此使得第二臂120能够以和图1所示的实施方式中的第二臂120类似的方式来移动。在图3的实施方式中，还可以使得第二臂120能够相对于由曲形所跨越的平面而倾斜。在图3的实施方式中，还可以给第二臂120的相对于由曲形所跨越的平面的倾斜以及联轴器114所提供的第一臂110相对于第二臂120的移动提供和图1中同样的配重。

虽然上述描述是针对椅子而言，但是在一些实施方式中，基体130可以安装在或者能够安装在床上，例如病床上。例如，基体130可以连接到床的框架的一部分上。这提供了这样的优势，即可以使用该器件来治疗病情太糟糕以至于不能坐在椅子上的人。

大致上，提供一种装置，其包括：构造成接受器件的第一臂，该第一臂包括第一配重部件；通过联轴器来支撑第一臂的第二臂，第二臂可选地支撑第二配重部件；以及限定了曲形的基体，第二臂安装在基体上，其中，第二臂可以沿着曲形移动，基体构造成安装在椅子上。

器件例如可以包括TMS线圈。例如，第一配重部件可以包括能够接受缆线的连接件的连接单元，该缆线用于给器件供电和/或控制器件。

例如，第二配重部件可以包括能够接受缆线的连接件的连接单元，该缆线用于给器件供电和/或控制器件。第一配重部件和第二配重部件均能够接受缆线的连接件以提供配重，该缆线用于给器件供电和/或控制器件。备选地，第一配重部件和第二配重部件的至少一个可以包括重物，而不是用于给器件供电和/或控制器件的缆线。第一配重部件和第二配重部件的至少一个可以既包括缆线又包括单独的重物。

基体的至少一部分可以形成为曲形。备选地，基体可以包括基体臂，该基体臂通过在其一个端部处可旋转地固定到椅子上从而限定了曲形，并且通过基体臂的另一端部的移动来形成曲形。当基体形成为曲形时，其可以包括导轨。这样的导轨可以在两个点处(例如导轨的两个端部处)安装在椅子或者床上。这样的导轨在形状上可以是例如半圆形或者半椭圆形。

联轴器可以构造成提供第一臂相对于第二臂的旋转运动或者滑动运动。联轴器可以包括球接头。

第二配重部件可以包括通过第三臂而设置在基体下方的重物，该第三臂在一个端部处安装在第二臂上，并且第三臂在其另一个端部处支撑着重物。第二配重部件可以对第二臂的相对于由曲形的形状所跨越的平面的倾斜进行配重。

第一臂、第二臂、第三臂、基体和/或基体臂可以由合适的刚性材料构造，以便于当移动部件被锁定时允许可靠地定位器件112。例如，这些臂可以是由不锈钢或者铝制造的金属管。

在一些实施方式中，第一臂、第二臂、第三臂、基体和/或基体臂的至少一个由非磁性材料构造，以便于将对由器件112所产生的磁场的形状的影响最小化。适合的非磁性材料的例子包括塑料和石墨。

应该理解的是，所公开的本发明的实施例不限于本文中所公开的特定的结构、处理步骤或材料，而是延伸至相关领域普通技术人员可以意识到的上述公开内容的等效体。还应该理解的是，本文中所使用的术语仅为了描述特定的实施方案，并不旨在进行限定。

参照整个说明书，“一个实施方式”或“实施方式”意指，与该实施方式相关的所描述的特定的特征、结构或者特性包括在本发明的至少一个实施方式中。因此，在整个说明书的不同地方出现的词组“在一个实施方式中”或者“在实施方式中”并不必须都指同一个实施方式。

本文中所使用的多个术语、结构元件、构成元件和/或材料可以呈现在常见的列表中以方便使用。但是，这些列表应该理解成该列表中的每一个元件都单独地标识为分离的和独特的元件。因此，在没有相反指示的情况下，这样的列表中的单个的元件不应该仅仅基于它们在普通群组内的描述而解释成相同列表中的任何其他元件的实际等效物。此外，本文中所提及的本发明的各种实施方式和实施例可以伴随着其中的各种部件的替代品。应该理解的是，这种实施方式、实施例和替代品并不该理解为彼此的实际等效物，而是该认为是本发明的独立的和自主的展示。

另外，所描述的特征、结构或者特性可以任意合适的方式结合在一个或多个实施方式中。在说明书中提供了多个特定的细节，例如长度、宽度、形状等，以提供对本发明的实施方式更彻底的理解。但是，相关领域的技术人员应该理解，可以取消一个或多个特定细节，或以其他的方法、部件、材料等来实践本发明。在其他例子中，未详细地示出或描述已知的结构、材料或者操作，以避免模糊本发明的各方面。

虽然上述实施例在一个或多个特殊应用中说明本发明的原理，但是本领域普通技术人员应该理解，不付出创造性劳动就可以实现实施方案的形式、用途和细节的多种改变，只要不脱离本发明的原理和概念。因此，除了以下的权利要求以外，并不旨在限制本发明。

Claims (12)

1.一种器件支撑装置，包括：

第一臂(110)，其构造成接受经颅磁刺激器件(112)，所述第一臂(110)包括第一配重部件(116)；

第二臂(120)，其通过联轴器(114)来支撑所述第一臂；

基体(130)，所述基体(130)具有安装于其上的第二臂(120)，

其特征在于，

所述基体(130)具有至少部分地形成为曲形形状的弯曲部分，所述第二臂(120)与所述基体(130)的连接点能够沿着所述弯曲部分的长度移动，所述曲形形状使得所述经颅磁刺激器件(112)能够移动到头部的不同侧，所述基体(130)构造成安装在椅子(160)上；

其中，所述第二臂(120)支撑着第二配重部件(140)；

所述第二臂(120)能够相对于由所述弯曲部分的长度所跨越的平面倾斜，并且所述第二配重部件(140)对所述倾斜进行配重。

2.根据权利要求1所述的器件支撑装置，其特征在于，所述第一配重部件(116)包括经颅磁刺激器件(112)的与所述第一臂(110)的端部相连的缆线，所述缆线的重量形成针对所述经颅磁刺激器件(112)的重量的第一配重。

3.根据权利要求2所述的器件支撑装置，其特征在于，所述联轴器(114)位于所述经颅磁刺激器件(112)和所述第一臂(110)的与所述缆线相连的部分之间。

4.根据权利要求2或3所述的器件支撑装置，其特征在于，所述第一配重部件包括显示屏、构造成移动所述第二臂(120)或者导致所述第二臂(120)移动的驱动器以及构造成至少锁定所述联轴器(114)的驱动器中的至少一个。

5.根据权利要求2或3所述的器件支撑装置，其特征在于，所述缆线通过连接单元与所述第一臂(110)相连，所述连接单元能够滑动地沿着所述第一臂移动，以使得能够进行所述第一配重的调节。

6.根据权利要求1所述的器件支撑装置，其特征在于，所述第二配重部件(140)包括通过第三臂(150)而设置在所述基体(130)下方的重物，所述第三臂(150)安装在所述第二臂(120)上，并且所述第三臂(150)在另外一个端部处支撑着所述重物(140)。

7.根据权利要求1到3中任一项所述的器件支撑装置，其特征在于，所述联轴器(114)构造成提供所述第一臂(110)相对于所述第二臂(120)的旋转运动或者滑动运动。

8.根据权利要求1到3中任一项所述的器件支撑装置，其特征在于，所述联轴器(114)和所述第二臂(120)在所述基体(130)上的安装能够通过至少一个驱动器锁定。

9.根据权利要求1到3中任一项所述的器件支撑装置，其特征在于，所述基体(130)构造成安装在椅子(160)的后背部分上。

10.根据权利要求1到3中的任意一项所述的器件支撑装置，其特征在于，

所述基体(130)构造成安装在椅子(160)的头枕上。

11.根据权利要求1到3中的任意一项所述的器件支撑装置，其特征在于，

所述基体(130)包括轨道。

12.一种椅子，其包括安装在其上的根据权利要求1到11中任一项所述的器件支撑装置。