CN111839560A - 患者照射机构 - Google Patents

Abstract

患者照射机构（1）包括患者定位装置（3）、射线源（2）和图像给出机构（4）。所述患者定位装置（3）包括至少一个患者容纳部（5、6）。所述患者定位装置（3）构造成至少用于实施所述患者容纳部（5、6）的水平的运动。所述图像给出机构（4）具有用于在成像平面（25）中产生图像的成像单元（24）。所述图像给出机构（4）具有用于使所述成像单元（24）沿着竖直的运动轴线（21）运动的第一线性运动机构（20）。为了能够不仅对坐着的而且对躺着的患者（30）进行成像，设置成，所述成像单元（24）能够围绕水平地布置的旋转轴线（22）转动。

Description

患者照射机构

技术领域

本发明涉及一种患者照射机构。

背景技术

具有射线源、图像给出机构以及患者定位装置的患者照射机构是已知的。图像给出机构通常用于直接地在照射之前探测在患者中的待进行照射的组织的准确的位置。借助于患者照射机构，患者首先被定位在图像给出机构处并且接着被定位在射线源处。成像单元通常在成像平面中产生图像。为了对较大的体积进行成像，成像单元在成像期间例如沿竖直的方向运动。在已知的患者照射机构的情况下，患者照射机构在成像期间处于静止。藉由这样的可竖直地运动的成像单元，能够良好地对坐着的患者进行成像。

发明内容

本发明基于如下任务，即提供这种类型的患者照射机构，所述患者照射机构简单地进行构造并且能够多样化地使用。

所述任务通过包括患者定位装置、射线源和图像给出机构的患者照射机构来解决，其中，患者定位装置包括至少一个患者容纳部，其中，患者定位装置构造成至少用于实施患者容纳部的水平的运动，其中，图像给出机构具有用于在成像平面中产生图像的成像单元并且其中，图像给出机构具有用于使成像单元沿着竖直的运动轴线运动的第一线性运动机构，其中，成像单元能够围绕水平地布置的旋转轴线转动。

本发明设置成，成像单元能够围绕水平地布置的旋转轴线转动。由此，当成像单元如下地布置，使得成像平面处于竖直并且患者在成像期间水平地相对于成像单元运动时，藉由图像给出机构还能够对躺着地布置的患者进行成像。对于患者相对于成像单元的水平的运动，优选地使用患者定位装置。由此，能够省去使成像单元沿水平的方向运动的线性运动机构，从而得出系统的简单的构造。由于成像单元的能够转动性结合患者通过患者定位装置的水平的运动的可能性，能够以简单的方式不仅对坐着的而且对躺着的患者进行成像。

当前如下运动机构被称为线性运动机构，所述运动机构构造成仅仅用于实施沿一方向的线性的运动。因此，线性运动机构具有正好一个平移的运动的自由度并且不具有旋转的运动的自由度。线性运动机构优选地是线性轴。

优选地设置成，患者定位装置包括机器人臂。有利地，机器人臂能够借助于第二线性运动机构沿着水平的运动轴线运动。在此有利地，机器人臂被固定在第二线性运动机构的被驱动的滑块处。备选地，还能够设置成，机器人臂本身能够以足够的精度实施患者容纳部的线性的、水平的运动。在这种情况下，还能够省去第二线性运动机构。

优选地，机器人臂具有至少六个旋转轴线，也就是说六个独立于彼此的轴线，以便能够使机器人臂的区段相对于彼此进行摆动。这样的所谓的六轴机器人允许保持在机器人臂处的患者容纳部的自由的定位和摆动。患者的准确的并且快速的定位是可行的。优选地，患者容纳部能够取下地保持在机器人臂处。有利地，患者定位装置具有以座位的形式的第一患者容纳部和以躺卧件的形式的第二患者容纳部，所述第一患者容纳部和所述第二患者容纳部能够可选地布置在机器人臂处。

当机器人臂悬挂地布置在第一线性运动机构处时，得出有利的布置方案。优选地，线性运动机构保持在空间的顶部处，在所述空间中布置有患者照射机构，并且机器人臂以其立架悬挂地布置在线性运动机构处。由此，底部对于其它的机构是可自由地接近的，并且能够得到大的运动区域用于患者容纳部，而空间的使用不由于在底部处的装入件（Einbauten）被限制。

优选地，图像给出机构和射线源能够通过屏蔽壁与彼此分开。许多已知的图像给出机构是对辐射敏感的。射线源的辐射导致图像给出机构的部件的磨损和老化。通过图像给出机构与射线源的空间上的分开，能够使图像给出机构的射线暴露（Strahlenexposition）最小化。优选地，屏蔽壁能够被打开，从而在图像给出机构与射线源之间能够形成用于患者容纳部的通道。优选地，自动化地进行屏蔽壁的打开。优选地，患者从射线源布置在其中的空间部分中出来到由屏蔽壁分隔的、图像给出机构布置在其中的空间部分中的运动通过机器人臂与第一线性运动机构的组合的运动来进行。

当成像单元环形地构造时，得出简单的美观的（ansprechender）构造。优选地，在成像期间由患者定位装置使躺着的患者相对于环形的成像单元运动。在坐着的患者的情况下，优选地设置成，成像单元在成像期间沿竖直的方向相对于患者进行运动。有利地，至少一个线性运动机构是线性轴。尤其第一线性运动机构和第二线性运动机构是线性轴。

优选地，成像单元具有正好两个运动轴线，即竖直的运动轴线和旋转轴线。优选地，没有设置另外的实现成像单元在空间中的线性的运动或旋转运动的运动轴线。由此得出成像单元的简单的构造。

附图说明

在下面根据示意性的附图来阐释本发明的实施例。其中：

图1示出第一空间部分的透视的视图，患者定位装置和射线源布置在所述第一空间部分中，

图2示出第二空间部分的透视的图示，图像给出机构布置在所述第二空间部分中，

图3示出在对坐着的患者进行成像之前的布置方案中的患者照射机构的侧视图，

图4示出在对未示出的坐着的患者进行成像期间的侧视图，

图5示出在坐着的患者从图像给出机构运动到射线源期间的患者照射机构的透视的图示，

图6示出在用于对坐着的患者进行照射的布置方案中的患者照射机构的透视的图示，

图7在运输躺着的患者时以侧视图示出患者照射机构，

图8示出在将患者运输到图像给出机构时的第二空间部分的透视的图示，

图9示出在对躺着的患者进行成像期间的患者照射机构的侧视图，

图10示出在将躺着的患者从图像给出机构运输到射线源时的患者照射机构的透视的图示，以及

图11示出在对躺着的患者进行照射期间的位置中的患者照射机构的侧视图。

具体实施方式

图1示意性地示出患者照射机构1。患者照射机构1布置在空间32中，所述空间通过屏蔽壁23划分成两个空间部分33和34。图1示出第一空间部分33，在所述第一空间部分中对患者进行照射，详细地说，而第二空间部分34很大程度上由屏蔽壁23遮住。射线源2通入（mündet）在第一空间部分33中。射线源2例如能够是用于质子、中子、离子或类似物的源。射线源2还能够产生光子射线、如伦琴或伽马射线。

为了能够将患者精确地定位在射线源2处，设置有患者定位装置3。患者定位装置3包括第一线性运动机构7，在该实施例中为由未示出的电动马达驱动的线性轴，机器人臂9保持在所述线性轴处。线性轴具有唯一的平移的运动自由度并且不具有旋转的运动自由度。机器人臂9能够通过线性运动机构7沿着水平地伸延的运动轴线8运动。优选地，线性运动机构7固定在空间32的未示出的顶部处。代替机器人臂9，还能够设置有不同地设计的运动机构、例如具有多个线性运动机构的组件。在图1中的图示中，在机器人臂9处保持有第一患者容纳部5，所述第一患者容纳部构造为具有脚支撑部、座位面（Sitzfläche）和靠背的座位。备选地，在机器人臂6处还能够布置有第二患者容纳部6，所述第二患者容纳部构造为躺卧件并且在该实施例中平坦地并且水平地伸延。

在该实施例中，机器人臂9构造为传统的六轴机器人。机器人臂9具有立架35，所述立架可从第一线性运动机构7沿着运动轴线8运动。旋转件10能够围绕第一旋转轴线14转动地支承在立架35处。第一旋转轴线14竖直地并且垂直于运动轴线8地进行布置。摇摆件11能够围绕第二旋转轴线15摆动地支承在旋转件10处。第二旋转轴线15水平地伸延。在摇摆件11的背离旋转件10的端部处布置有臂12，所述臂能够围绕第三旋转轴线16摆动地进行支承。第三旋转轴线16平行于第二旋转轴线15地伸延。手13能够围绕第四旋转轴线17转动地支承在臂12的背离摇摆件11的端部处。第四旋转轴线17大约沿臂12的纵向方向伸延。手13具有第五旋转轴线18以及第六旋转轴线19，所述第五旋转轴线以及第六旋转轴线在图3中示意性地被示出。由于所述六个旋转轴线14至19，患者容纳部5能够在手13处执行沿所有三个空间方向的运动和围绕所有三个空间轴线的转动。通过机器人臂9被悬挂地布置，底部保持自由。

图2示出第二空间部分34。在第二空间部分34中布置有图像给出机构4、例如计算机断层X光照相装置（Computertomograph）。图像给出机构4包括成像单元24，所述成像单元能够具有在该实施例中未示出的伦琴射线源以及伦琴射线探测器。藉由成像单元24能够在成像平面25中产生患者的成像。成像单元24是环形的并且成像平面25处于垂直于形成成像单元24的环的中间轴线。成像单元24保持在第二线性运动机构20处。第二线性运动机构20实现成像单元24沿竖直地布置的运动轴线21的方向的运动。这通过在图2中的双箭头29来阐明。此外，成像单元24能够围绕旋转轴线22转动地保持在第二线性运动机构20处。旋转轴线22水平地并且在该实施例中垂直于壁地伸延，在所述壁处布置有线性运动机构20。在该实施例中，图像给出机构4具有仅仅两个运动轴线，即线性的运动轴线21以及旋转轴线22。成像单元24不能够实施水平的线性运动。

如图2还示出的那样，屏蔽壁23在该实施例中具有两个壁区段27和28。第一壁区段27可运动地布置并且能够开启能够在图8中看见的通道26。

在图3中示出的侧视图中，通道26（图8）被打开。机器人臂6伸出通过通道26。患者容纳部5布置在第二空间部分34中的图像给出机构4处。在该实施例中，机器人臂9的立架35处于靠近第一线性运动机构7的第一端部36的这个位置中。第一端部36是第一线性运动机构7的面向屏蔽壁23的端部。在图3中示出的位置中，能够藉由图像给出机构4从布置在患者容纳部5上的、未示出的患者产生成像。为此，如在图4中示出的那样，成像单元24向下运动经过患者并且接着如通过双箭头29表明的那样又运动回来。在此，成像单元24处于如下位置中，在所述位置中图像给出平面25水平地伸延。

当成像单元24已经从患者的区域中运动出来时，患者能够从第二空间部分34出来通过通道26运动回到第一空间部分33中。图5示出当患者容纳部5又处于第一空间部分33中时的布置方案。壁区段27又运动回到其初始位置中，以便封闭通道26。接着或在此期间，患者在空间部分33中被定位在射线源2处。定位根据待进行照射的组织的通过图像给出机构4产生的成像来进行。为了将患者定位在射线源2处，由线性运动机构7使机器人臂9的立架35沿运动轴线8的方向从第一端部36沿朝着线性运动机构7的第二端部37的方向运动。在关闭的屏蔽壁23的情况下，对患者执行照射。通过关闭屏蔽壁23，保护图像给出机构4以防射线。从成象的产生直至照射的结束，患者优选地不可运动地处于患者容纳部上，从而实现准确的定位。

代替坐着的患者，藉由患者照射机构1还能够处理躺着的患者。在图7中，示意性地示出在第二患者容纳部6上的患者30，所述第二患者容纳部构造为躺卧件。机器人臂9能够容纳躺卧件6。为此，手13被固定在患者容纳部6的下侧处。固定能够自动化地或通过操作者手动地来进行。如图8示出的那样，屏蔽壁23接着通过第一壁区段27的运动被打开，并且患者30藉由患者定位装置3运动到图像给出机构4。在此，立架35在线性运动机构7处沿朝着第一端部36的方向运动（图7）。为了对躺着的患者30进行成像，成像单元24围绕旋转轴线22以90°转动，从而成像平面25竖直地伸延。这在图8中示意性地被示出。此外，成像单元24能够运动到期望的高度上。接着，患者30沿水平的方向相对于成像单元24运动。患者30的水平的运动通过机器人臂9和/或第一线性运动机构7来进行。没有设置成像单元24的水平的运动。在成像期间，成像单元24处于静止。

在完成成像之后，如在图10中示意性地示出的那样，患者30通过通道26运动到第二空间部分34中。有利地，所述运动能够通过机器人臂9与第一线性运动机构7的组合的运动来进行。接着，屏蔽壁23通过第一壁区段27的运动来封闭，从而保护图像给出机构4以防辐射。由此，如在图11中示出的那样，患者30被定位在射线源2处并且进行照射。

在备选的实施方案中能够设置成，患者定位装置3不具有线性运动机构。在所述实施方案中，患者容纳部5、6的水平的运动能够有利地通过机器人臂6来实施。为此，设置有如下机器人臂6，所述机器人臂通过插补（Interpolation）旋转的运动来以足够的精度实施平移的水平的运动。

Claims (12)

1.患者照射机构，包括患者定位装置（3）、射线源（2）和图像给出机构（4），其中，所述患者定位装置（3）包括至少一个患者容纳部（5、6），其中，所述患者定位装置（3）构造成至少用于实施所述患者容纳部（5、6）的水平的运动，其中，所述图像给出机构（4）具有用于在成像平面（25）中产生图像的成像单元（24）并且其中，所述图像给出机构（4）具有用于使所述成像单元（24）沿着竖直的运动轴线（21）运动的第一线性运动机构（20），

其特征在于，所述成像单元（24）能够围绕水平地布置的旋转轴线（22）转动。

2.根据权利要求1所述的患者照射机构，其特征在于，所述患者定位装置（3）包括机器人臂（9）。

3.根据权利要求2所述的患者照射机构，其特征在于，所述机器人臂（9）能够借助于第二线性运动机构（7）沿着水平的运动轴线（8）运动。

4.根据权利要求2所述的患者照射机构，其特征在于，所述机器人臂（9）具有至少六个旋转轴线（14、15、16、17、18、19）。

5.根据权利要求3所述的患者照射机构，其特征在于，所述患者容纳部（5、6）能够取下地保持在所述机器人臂（9）处。

6.根据权利要求3所述的患者照射机构，其特征在于，所述患者定位装置（3）具有以座位的形式的第一患者容纳部（5）和以躺卧件的形式的第二患者容纳部（6），所述第一患者容纳部和所述第二患者容纳部能够可选地布置在所述机器人臂（6）处。

7.根据权利要求3所述的患者照射机构，其特征在于，所述机器人臂（9）悬挂地布置在所述第一线性运动机构（7）处。

8.根据权利要求1所述的患者照射机构，其特征在于，所述图像给出机构（4）和所述射线源（2）能够通过屏蔽壁（23）与彼此分开。

9.根据权利要求8所述的患者照射机构，其特征在于，所述屏蔽壁（23）能够被打开，从而在所述图像给出机构（4）与所述射线源（2）之间能够形成用于所述患者容纳部（5、6）的通道（26）。

10.根据权利要求1所述的患者照射机构，其特征在于，所述成像单元（24）环形地构造。

11.根据权利要求1所述的患者照射机构，其特征在于，至少一个线性运动机构（7、20）是线性轴。

12.根据权利要求11所述的患者照射机构，其特征在于，所述成像单元（24）具有正好两个运动轴线，即所述竖直的运动轴线（20）和所述旋转轴线（22）。

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