CN113543935B - 患者定位装置和医疗工作站 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种患者定位装置，具有：第一节肢(3.1)，其被构造为基座，用于将患者定位装置(1)紧固在支承面(5)上；第二节肢(3.2)，其通过第一关节(4.1)围绕第一转动轴(D1)可转动地安装在第一节肢(3.1)上；第三节肢(3.3)，其通过第二关节(4.2)围绕第二转动轴(D2)可转动地安装在第二节肢(3.2)上，其中第三节肢(3.3)通过第二关节(4.2)布置在第二节肢(3.2)上，使得在地面安装第一节肢(3.1)时，第三节肢(3.3)通过第二关节(4.2)布置在第二节肢(3.2)下方，以将第三节肢(3.3)通过第二关节(4.2)以悬空布置的方式悬挂在第二节肢(3.2)上，其中第三节肢(3.3)通过第二关节(4.2)可转动地安装在第二节肢(3.2)下方。本发明还涉及一种具有这种患者定位装置的相应医疗工作站。

Description

患者定位装置和医疗工作站
技术领域
本发明涉及一种患者定位装置，具有：第一节肢，其被构造为基座，用于将患者定位装置紧固在支承面上；第二节肢，其通过第一关节围绕第一转动轴可转动地安装在第一节肢上；第三节肢，其通过第二关节围绕第二转动轴可转动地安装在第二节肢上；第四节肢，其通过第三关节围绕第三转动轴可转动地安装在第三节肢上；第五节肢，其通过第四关节围绕第四转动轴可转动地安装在第四节肢上；第六节肢，其通过第五关节围绕第五转动轴可转动地安装在第五节肢上；和第七节肢，其通过第六关节围绕第六转动轴可转动地安装在第六节肢上，其中第七节肢具有紧固法兰，在该紧固法兰上布置有患者定位装置的病床。本发明还涉及一种具有这种患者定位装置的相关医疗工作站。
背景技术
专利文献DE102016210496A1公开了一种患者定位装置，其包括带有躺卧面的病床和机器人臂，机器人臂包括多个依次布置并关于轴可转动安装的节肢和紧固装置，病床被紧固在该紧固装置上，其中机器人臂的节肢包括机械手，该机器人上具有手部节肢和紧固装置，并且其中，机器人臂的节肢中的第一节肢在其两个端部之一的区域中关于竖直延伸的轴可转动地安装；机器人臂的节肢中的第二节肢在其两个端部之一的区域中，在第一节肢的另一端部的区域中，关于一水平延伸的轴相对于第一节肢可转动地安装；并且机械手在第二节肢的另一端部的区域中关于另一水平延伸的轴相对于第二节肢可转动地安装，其中所述水平延伸的轴相对于另一水平延伸的轴以一定的间隔平行定向。
专利文献DE102016211538A1公开了一种例如用于患者定位的机器人，该机器人包括机器人臂，该机器人臂具有多个通过轴单元相互连接的机器人节肢，其中轴单元分别限定机器人臂的至少一个运动轴，其中机器人臂包括第一端部区域，该第一端部区域允许在机器人周围环境区域的布置，和第二端部区域，末端执行器可以布置在该第二端部区域处，其中，布置在第一端部区域下游的第一轴单元限定了机器人臂的第一旋转轴，并且其中，机器人臂通过第一端部区域能够如下地布置在周围环境区域，即，第一旋转轴以倾斜于周围环境区域的角度延伸。
专利文献WO2017/216075A1公开了一种患者定位装置，其具有：
-病床，其具有用于人员的躺卧面，
-机器人臂，具有8个节肢和7个关节，它们在机器人臂的运动链中连续、交替、依次地布置，
-其中，机器人臂的运动链中的第一节肢形成用于将机器人臂紧固在支承面上的基座；并且机器人臂的运动链中的第八节肢形成机器人臂的机械手的紧固法兰，病床被紧固在该紧固法兰上，
-第二节肢通过第一关节围绕第一竖直转动轴可转动地安装在第一节肢上，
-第三节肢通过第二关节围绕第二竖直转动轴可转动地安装在第二节肢上，
-第四节肢通过第三关节围绕第三竖直转动轴可转动地安装在第三节肢上，
-第五节肢通过第四关节围绕第四水平转动轴可转动地安装在第四节肢上，
-并且机器人臂的机械手被紧固在第五节肢上，该机械手包括机器人臂的第六节肢、第七节肢和第八节肢，以及第五关节、第六关节和第七关节。
专利文献WO2017/216077A1公开了一种患者定位装置，包括：
-病床，其具有用于人员的躺卧面，
-机器人臂，具有多个节肢和多个关节，它们在机器人臂的运动链中连续、交替、依次地布置，
-其中，在机器人臂的运动链中的第一节肢形成用于将机器人臂紧固在支承面上的基座；并且机器人臂的运动链中的最后节肢形成机器人臂的紧固法兰，病床被紧固在该紧固法兰上，
-并且机器人臂具有至少一个机械锁止装置，该锁止装置被构造为机械地阻挡机器人臂的一个关节，其中，机械锁止装置将在机器人臂的运动链中紧接着安装在待阻挡关节之后的节肢与在机器人臂的运动链中安装在待阻挡关节之前的支撑部件在远离链接(gelenkfernen)待阻挡关节的部位处机械地连接。
发明内容
本发明的目的是改进患者定位装置，使由患者定位装置运动的病床能够处在对于患者来说较低的上升高度，由此具有紧凑的结构并仍具有高度的运动灵活性。
根据本发明的目的通过一种患者定位装置来实现，其具有：
-第一节肢，其被构造为基座，用于将患者定位装置紧固在支承面上，
-第二节肢，其通过第一关节围绕第一转动轴可转动地安装在第一节肢上，
-第三节肢，其通过第二关节围绕第二转动轴可转动地安装在第二节肢上，
-其中，第三节肢通过第二关节如下地布置在第二节肢上：即，在地面安装第一节肢时，第三节肢通过第二关节布置在第二节肢下方，以便将第三节肢通过第二关节以悬空布置的方式悬挂在第二节肢上，其中第三节肢通过第二关节可转动地安装在第二节肢下方，
-第四节肢，其通过第三关节围绕第三转动轴可转动地安装在第三节肢上，
-第五节肢，其通过第四关节围绕第四转动轴可转动地安装在第四节肢上，
-第六节肢，其通过第五关节围绕第五转动轴可转动地安装在第五节肢上，和
-第七节肢，其通过第六关节围绕第六转动轴可转动地安装在第六节肢上，
-其中，第七节肢具有紧固法兰，患者定位装置的病床被布置在该紧固法兰上。
就此而言，该患者定位装置可以具有机器人臂，该机器人臂被构造为将病床可运动地安放在房间中。通过借助机器人臂重新定位病床，可以将患者特别有利地定位在房间中以进行医学治疗。
相应地，患者定位装置可以由彼此整队排列成所谓的线性运动链的节肢和关节形成。这些节肢可以是梁状的，无论是直的还是弯曲的，并且例如可以被构造为具有矩形、圆形或椭圆形的横截面。因此，这些节肢可以具有直的或弯曲的纵向延伸。这些节肢可以特别是由中空体形成。
基座将患者定位装置紧固在支承面上。该支承面也可以被称为患者定位装置的基部。该支承面或者说基部可以是房间的地面。替代地，该支承面或者说基部也可以是线性轴的可运动的滑座，即，可以在轨道上运动的小车(Fahrwagen)。该滑座(其在此可以是小车)也被称为吊车(Laufwagen)。基座形成患者定位装置的一节肢。支承面可以是紧固面，患者定位装置被安装在该紧固面上。即，支承面可以是房间的地面。但是支承面却并非必须是房间的地面。相反，在特殊实施方式中和特殊应用中，支承面也可以由房间的侧壁或者甚至由房间的天花板形成。
每个转动轴可以代表患者定位装置的由节肢和关节组成的运动链的一个自由度。在此，这些转动轴分别对应患者定位装置的一个关节。就此而言，每个关节可以是转动关节，以使所连接的节肢能够围绕该转动关节相对于相邻的节肢转动。
在地面安装时，患者定位装置可以在建筑物的房间中的地面上被紧固在支承面上，优选在水平平面中。然而，患者定位装置在必要时也可以一定的角度，例如5至30度，在支承面的相对于水平平面倾斜的姿势下紧固在支承面上。
第三节肢相对于第二节肢的悬空布置意味着第三节肢是通过第二关节布置在第二节肢下方。就此而言，第三节肢是悬挂地安装在第二节肢上。结果是，第三节肢通过第二关节围绕第二转动轴可转动地安装在患者定位装置的第二节肢下方。
紧固法兰将病床与患者定位装置的节肢和关节的运动链相连接，以便病床能够通过自动调节患者定位装置的节肢而在房间中运动，特别是调整和/或转动。就此而言，紧固法兰形成了患者定位装置的节肢的远端侧端部节肢。
为了改变病床的位置和/或姿势，患者定位装置可以通过相应的关节和运动关节的控制装置使患者定位装置的相应节肢相对于彼此运动。为此，每两个直接相邻的节肢可以分别通过相应的一关节相对于彼此可调节地连接。通过根据本发明的第三节肢在第二节肢上的悬空布置，可以实现第三节肢在第二节肢下方的运动。
在将患者定位装置的第一节肢安装在支承面上、特别是房间的地面上时，第一转动轴可以确定病床在第一圆形轨迹中围绕第一节肢的运动。此外，第二转动轴可以确定病床在第二圆形轨迹中围绕第二节肢的运动。第三转动轴可以特别是改变病床相对于支承面的高度，从而能够处在对于患者而言非常低的上升高度，并且在患者治疗期间可以处于另一治疗高度。第四转动轴可以限定病床围绕其纵向轴线的侧倾角，病床可以倾斜该侧倾角度。通过第五转动轴可以实现病床沿其纵向方向的倾斜，从而使病床能够围绕其纵向轴线进行俯仰。第六转动轴可以使病床围绕第七节肢转动。
通过第三节肢在第二节肢上的悬空布置，患者定位装置可以处于很低的上升高度，其中病床由于悬空布置所带来的自由而能够靠近地面定位。此外，还可以实现关节和节肢的紧凑结构，并因此除了获得大工作半径之外，还能够使病床非常靠近基座安装。
第二节肢可以被构造为第一转盘，其通过第一关节可转动地布置在第一节肢上，其中，第三节肢被构造为第二转盘，其通过第二关节可转动地布置在第二节肢上。
第一转盘和第二转盘分别形成患者定位装置的一节肢。第一转盘和第二转盘分别形成患者定位装置的第一转动轴和第二转动轴。患者定位装置的第二节肢和第三节肢可以分别通过该第一转动轴和第二转动轴进行转动运动。
通过布置第一转盘和第二转盘，特别是具有竖直的转动轴，患者定位装置的包括第四转动轴、第五转动轴和第六转动轴的前臂可以在恒定的高度上以圆形轨迹围绕竖直的枢转轴枢转。在此，病床及其躺卧面优选地保持在基本水平的平面中。
通过将第二节肢和第三节肢构造为第一转盘和第二转盘，病床可以按照在圆形轨迹或圆弧上选择性地相对于患者定位装置的基座短距离地运动，或者相对于患者定位装置的基座长距离地运动。
第一转动轴和第二转动轴可以被布置为至少基本上彼此平行，而与第二节肢围绕第一转动轴的转动位置无关，使得即使第二节肢围绕第一转动轴的转动位置改变时，第二关节也以其第二转动轴始终保持其相对于第一转动轴的平行定向。
第一转动轴和第二转动轴的这种平行布置导致，在第一转动轴和第二转动轴竖直定向的情况下，病床始终以其躺卧面保持基本上水平的方向，而与第一关节和/或第二关节当前占据哪个特殊转动位置无关。第一关节的转动角度必要时可以为360°，或者第一关节根据结构设计甚至可以执行任意数量的完整转动。然而在一种修改的、更优选的实施方式中，也可以将转动角度限制为最大转动角度小于360度。因此，转动角度可以优选地在总共最大200度至250度的数量级。在一个特殊实施例中，最大转动角度为220度。在该最大转动角度为220度的情况下，从转盘的零位置开始，沿一个转动方向的转动角度可以为正110度，而沿另一转动方向的转动角度可以为负110度。最大转动角度不仅可以在一个转动方向上，而且可以在另一转动方向上，例如通过末端止挡件来机械地确定。末端止挡件在必要时也可以被构造为可调节的。
因此，第一转动轴和第二转动轴可以至少基本上始终竖直地布置，而与第二节肢围绕第一转动轴的转动位置无关，从而即使第二节肢围绕第一转动轴的转动位置改变，第二关节也以其第二转动轴始终保持其相对于第一转动轴的竖直定向。
第二节肢围绕第一转动轴转动和第三节肢围绕第二转动轴转动能够使第三节肢保持其在空间中的定向。第二关节以与第一关节相同的转速但相反的转动方向转动就属于这种情况。通过围绕第一转动轴的转动和围绕平行于第一转动轴的第二转动轴的转动，可以调整或改变第七节肢、即患者定位装置的紧固法兰的径向距离。
这种布置允许，通过第二节肢围绕第一转动轴的运动和第三节肢围绕第二转动轴的运动，使患者定位装置精确地到达紧邻患者定位装置的基座的空间点。结果是可以实现紧凑的结构，同时允许高度的运动灵活性。
第二转动轴和第三转动轴可以至少基本上彼此正交地布置，而与第二节肢围绕第一转动轴的转动位置无关，并且与第三节肢围绕第二转动轴的转动位置无关，因此，即使第二节肢围绕第一转动轴的转动位置改变，并且即使第三节肢围绕第二转动轴的转动位置改变，第三关节也以其第三转动轴始终保持其相对于第一转动轴和第二转动轴的正交定向。
第二转动轴和第三转动轴可以至少基本上成直角、即彼此正交地布置，而与第二节肢围绕第一转动轴的转动位置以及与第三节肢围绕第二转动轴的转动位置无关，因此，即使第二节肢围绕第一转动轴的转动位置改变，并且即使第三节肢围绕第二转动轴的转动位置改变，第三关节也以其第三转动轴始终保持其相对于竖直的第一转动轴和竖直的第二转动轴的水平定向。
第四节肢围绕第三转动轴的转动可以改变第七节肢、特别是安装在第七节肢上的病床相对于支承面的距离，即高度。就此而言，第四节肢形成了摇臂，该摇臂因此可以特别是围绕水平的第三转动轴枢转，由此可以降低或提高病床相对于支承面的高度，特别是相对于房间地面的高度。
因此，通过第三转动轴相对于第二转动轴的正交布置，可以调整患者在病床上的上升高度，和/或将病床带到相对于支承面或医疗技术设备所需的距离上。
患者定位装置可以包括至少一个带有马达轴的马达和带有传动装置输入轴的传动装置，其中，马达轴与传动装置输入轴连接以驱动传动装置，并且传动装置的传动装置输入轴和/或传动装置输出轴平行于第二转动轴地布置在第二关节中，并且将马达如下地布置在第二节肢上：即，将马达轴平行于传动装置的传动装置输入轴和/或传动装置输出轴并且平行于第二转动轴地布置在第二关节的上方，其中，马达将转矩传递到传动装置上。
患者定位装置可以包括马达，特别是电动马达，其允许通过电子控制装置直接或至少间接地操控患者定位装置的运动。马达可以具有马达轴，马达轴可以将相应的转矩传递到患者定位装置的相关关节上。
相应的传动装置可以特别是用于形成驱动支持和/或实现传动比。为此，传动装置在必要时除了其它的轴之外，可以具有传动装置输入轴和传动装置输出轴。传动装置输入轴将转矩导入到传动装置中，该转矩通过传动装置例如被转换成更大的转矩，并通过传动装置输出轴或传动装置输出法兰输出。
相应的马达可以被构造为操控患者定位装置的相关关节。患者定位装置可以包括一个、两个或更多个马达。每个马达可以特别是刚好操控患者定位装置的一个相关关节。至少一个马达可以如下地布置在第二关节上：即，使该马达的马达轴平行于第二关节的传动装置输入轴地定位。通过对该至少一个马达和传动装置的这种定位，可以特别是直接传递马达的转矩。
通过将马达轴和传动装置输入轴平行地布置，可以实现节肢和关节的紧凑设计，其中马达轴和传动装置输入轴可以彼此靠近。患者定位装置因此可以具有更大的运动自由度和/或更紧凑的结构。
患者定位装置可以具有至少一个带马达轴的马达和带传动装置输入轴的传动装置，其中，马达轴被连接到传动装置输入轴上以驱动传动装置，并且传动装置的传动装置输入轴和/或传动装置输出轴平行于第二转动轴地布置在第二关节中，并且马达在第二节肢上被布置为，使得马达轴正交于传动装置的传动装置输入轴和/或传动装置输出轴并且正交于第二转动轴地布置在第二关节上，其中，马达通过锥齿轮传动装置将转矩传递到传动装置的传动装置输入轴上。在第一种实施方式变型中，马达轴可以相对于传动装置输入轴如上所述地彼此平行地布置，或者甚至彼此同轴地布置。因此，从布置方式来看实现了一种串联连接。然而，由于大的传动装置直径和明显的轴向马达长度，该结构可能需要非常大的空间。为了缩短结构长度或结构高度，在马达轴相对于传动装置输入轴的布置的一种变换的实施方式变型中，马达可以相对于其先前的转动轴和传动装置输入轴的轴线转动90度。为了能够将马达驱动力矩继续传递到主传动装置中，可以使用附加的传动装置中间级，例如所述的锥齿轮传动装置。因此，这种锥齿轮传动装置的任务主要是使驱动转矩转向90度，因为马达轴和传动装置输入轴的转动轴线相对于彼此转动了90度。锥齿轮传动装置的次要任务可以是提高转矩。因此，锥齿轮传动装置可以具有不同的传动比。
通过马达轴和传动装置输入轴的正交布置，即成直角的布置，可以实现节肢和关节的紧凑设计。患者定位装置因此可以具有更大的运动自由度和/或更紧凑的结构。
传动装置可以被构造为用于传递马达的转矩的中空轴传动装置，其中，至少传动装置的传动装置输出轴和/或传动装置输入轴被构造为中空轴。
传动装置可以被构造为中空轴传动装置，以便供电线路能够被引导通过配属于中空轴传动装置的关节而穿过中空轴传动装置。
中空轴传动装置可以被构造为转换其转矩、转动方向和/或转速。中空轴传动装置可以被构造为，通过传动装置输入轴接收输入转动运动并转换该输入转动运动。经转换的输入转动运动可以通过传动装置输出轴作为输出转动运动输出。
通过中空轴传动装置，可以将更紧凑的结构与更有效的电缆引导相结合，使得电缆或线路可以被更直接地引导，并且患者定位装置的运动自由不受到限制。
患者定位装置可以具有至少一个供电线路用于电性操控患者定位装置的至少一个马达，该供电线路从患者定位装置的基座出发经由第二节肢中的中空空间被引导到第二关节，通过第二关节的中空轴传动装置中的中央通道被进一步引导到第二节肢的输出开口，从输出开口开始被从第二节肢引出，被引导经过第三节肢的外部，并通过输入开口引入到第四关节中。
该供电线路可以向患者定位装置的至少一个马达提供电能和/或控制信号。相应地，患者定位装置的马达可以由控制装置通过该供电线路来操控。
该供电线路可以被构造为，通过患者定位装置的节肢和关节的运动学，将信号和电能从控制装置传输到患者定位装置的马达。至少可以进行控制信号和/或能量的单向传输，但也可以进行双向传输。患者定位装置的至少一个马达、患者定位装置的多个马达或患者定位装置的所有马达可以通过该供电线路与控制装置连接，从而能够为这些马达提供电能和/或控制信号。
通过至少部分内置的供电线路操控患者定位装置的至少一个马达或例如患者定位装置的所有马达，可以实现患者定位装置的紧凑结构。
供电线路可以具有至少一个第一回环(Schlaufe)，该第一回环被构造为在围绕第一转动轴的转动运动期间对供电线路进行长度补偿，其中，第一回环同轴地围绕第一关节被引导。
回环可以理解为供电线路的多余长度，使得供电线路的总长度比用于连接所连接部件的供电线路的最小长度更长。就此而言，回环或供电线路的多余长度形成了关于长度的储备，使得供电线路在患者定位装置的关节的不同配置情况下可以使用该储备长度，以便供电线路能够跟随关节的相应运动。在第一回环的情况下，该储备长度可以围绕第一关节放置。
该回环在患者定位装置的至少一个轴或关节运动时可以提供额外需要的供电线路长度，从而可以防止供电线路在患者定位装置的关节运动期间发生断裂和/或过度磨损。
至少一个回环围绕患者定位装置的关节的轴向布置代表了用于为供电线路预留线路储备的一种紧凑变型，提供该变型可以确保患者定位装置的无摩擦运行。
供电线路可以具有至少一个第二回环，该第二回环被构造为，在围绕第二转动轴和/或第三转动轴的转动运动期间对供电线路进行长度补偿，其中，第二回环同轴地围绕第三关节被引导。
患者定位装置可以包括线性轴，该线性轴具有可线性运动的滑座，患者定位装置的基座可以布置在该滑座上，以便可线性调节地安装患者定位装置。
线性轴可以将患者定位装置可运动地安装在其支承面上。就此而言，线性轴是被构造为，使患者定位装置特别是在至少基本上水平的平面中运动。整个患者定位装置因此可以通过滑座相对于地面在房间中运动。
通过线性轴的滑座的运动，患者定位装置可以在房间中运动到其位置上。
通过线性轴形式的附加轴，患者定位装置可以明显地扩大其工作半径，从而可以到达房间中更远的位置。
患者定位装置可以包括控制装置，该控制装置被设计用于驱动患者定位装置的至少一个马达，其中，患者定位装置的至少一个马达调节第一关节、第二关节、第三关节、第四关节、第五关节和第六关节，以重新定位病床。
控制装置可以例如被构造为计算机或微型计算机。控制装置可以被设计用于生成用于控制患者定位装置的马达的信号。
本发明的目的还通过一种医疗工作站来实现，该医疗工作站具有根据一种或多种所述实施方式的医疗技术设备和患者定位装置。
根据本发明的医疗工作站特别是被提供用于放射治疗或诊断。因此，医疗技术设备可以优选地是用于产生电离高能射线(例如伽马射线、X射线)或加速电子、中子、质子或重离子的装置。用于产生电离高能射线的装置包括例如产生电离高能射线的辐射源。
附图说明
下面参照附图对本发明的具体实施例进行详细说明。这些示例性实施例的具体特征可以在必要时被单独或以其它形式的组合加以考虑以代表本发明的一般性特征，而与它们在上下文中具体哪里被提及无关。其中：
图1示出了根据本发明的患者定位装置的第一种实施方式的示意性透视图，
图2示出了根据本发明的患者定位装置的第二种实施方式的示意性透视图，
图3示出了根据图1的第一种实施方式的患者定位装置的示意性局部剖视图以及第二关节上的马达和传动装置的详细视图，
图4示出了根据图2的第二种实施方式的患者定位装置的示意性局部剖视图以及第二关节上的马达和传动装置以及供能线路的详细视图，
图5示出了根据图1的患者定位装置的透视图，其具有围绕第三转动轴向上枢转的前臂，
图6示出了根据图1的患者定位装置的透视图，其具有围绕第三转动轴枢转到水平姿势的前臂，以及
图7示出了根据图1的患者定位装置的透视图，其具有围绕第三转动轴向下枢转的前臂。
具体实施方式
图1、图3以及图5至图7示例性示出了根据本发明的患者定位装置1的第一种实施方式。图2和图4示出了根据本发明的患者定位装置1的变化的第二种实施方式。
患者定位装置1的第一种实施方式与患者定位装置1的变化的第二种实施方式的区别主要在于第二节肢3.2和第三节肢3.3的几何结构以及马达8在第二节肢3.2上的布置。
然而，患者定位装置1的这两种实施方式具有以下共同的特征。
患者定位装置1具有第一节肢3.1，该第一节肢被构造为基座。第一节肢3.1在本实施例的情况下被安装在线性轴11的滑座11a上。
为了形成第一转动轴D1，在本实施例中，第一转动轴由于患者定位装置1的地面安装而竖直地延伸，患者定位装置1的第二节肢3.2通过患者定位装置1的第一关节4.1可转动地安装在第一节肢3.1上。
为了形成第二转动轴D2，在本实施例中，第二转动轴由于患者定位装置1的地面安装和第二节肢3.2的形状也竖直地延伸，患者定位装置1的第三节肢3.3通过患者定位装置1的第二关节4.2可转动地安装在第二节肢3.2上。
根据本发明，第三节肢3.3被如下地布置在第二节肢3.2的下方：第三节肢3.3以悬空布置的方式悬挂在第二节肢3.2上。第二节肢3.2在此完全延伸经过第二关节4.2。第三节肢3.3在其所有的转动位置上始终位于第二节肢的自由端部部分的下方，第二关节4.2被布置或构造在该自由端部部分上。
为了形成第三转动轴D3，在本实施例中，第三转动轴由于患者定位装置1的地面安装以及由于第二节肢3.2的形状和第三节肢3.3的形状而水平地延伸，患者定位装置1的第四节肢3.4通过患者定位装置1的第三关节4.3围绕水平转动轴D3可转动地、即可枢转地安装在第三节肢3.3上。
第三节肢3.3具有弧形或倾斜延伸的中间部分，该中间部分将具有第二关节4.2的第三节肢3.3的近端侧端部部分与具有第三关节4.3的第三节肢3.3的远端侧端部部分成直角地刚性连接，使得水平的第三转动轴D3始终垂直于竖直的第二转动轴D2取向。
为了形成第四转动轴D4，该第四转动轴沿第四节肢3.4和第五节肢3.5的纵向延伸方向延伸，患者定位装置1的第五节肢3.5通过患者定位装置1的第四关节4.4可转动地安装在第四节肢3.4上。
患者定位装置1的第四关节4.4、第五关节4.5和第六关节4.6被构造为类似于已知的具有串联运动学的曲臂机器人的机械手。
因此，为了形成始终垂直于第四转动轴D4延伸的第五转动轴D5，患者定位装置1的第六节肢3.6通过患者定位装置1的第五关节4.5可转动地安装在第五节肢3.5上。
此外，为了形成始终垂直于第五转动轴D5延伸的第六转动轴D6，患者定位装置1的第七节肢3.7通过患者定位装置1的第六关节4.6可转动地安装在第六节肢3.6上。
第七节肢3.7形成紧固法兰，患者定位装置1的病床2被紧固在该紧固法兰上。
第二节肢3.2被构造为第一转盘，并且第三节肢3.3被构造为第二转盘。
第一转动轴D1和第二转动轴D2始终至少基本上彼此平行地布置，而与第二节肢3.2围绕第一转动轴D1的转动位置无关。
第二转动轴D2和第三转动轴D3至少基本上始终彼此正交地布置，而与第二节肢3.2围绕第一转动轴D1的转动位置无关，并且与第三节肢3.3围绕第二转动轴D2的转动位置无关。
相应的患者定位装置1还包括控制装置7，该控制装置被设计用于操控患者定位装置1的马达，以便将病床2定位在房间中。
在本实施例的情况下，患者定位装置1包括线性轴11，该线性轴可行进地安装被构造为基座的第一节肢3.1。
医疗工作站包括患者定位装置1和医疗技术设备12。在本实施例的情况下，医疗技术设备12是本领域技术人员理论上已知的用于产生电离高能射线(例如伽马射线、X射线)或加速电子、中子、质子或重离子的装置。用于产生电离高能射线的装置包括例如产生电离高能射线的辐射源。
在根据图1、图3以及图5至图7的第一种实施方式中，通过第二节肢3.2中的传动装置9驱动第三节肢3.3的马达8被布置为，以其马达轴相对于第二节肢3.2中的第二转动轴D2成直角。马达8通过锥齿轮传动装置13联接在传动装置9上。锥齿轮传动装置13将转矩从马达轴传递到锥齿轮传动装置13的输出轴。锥齿轮传动装置13的输出轴通过转矩传递构件组14联接到传动装置9的传动装置输入轴9.1上。锥齿轮传动装置13的输出轴被布置为平行于传动装置9的传动装置输入轴9.1取向。传动装置9被构造为中空轴传动装置，即，至少传动装置8的传动装置输出轴和/或传动装置输入轴被构造为中空轴。因此，当患者定位装置1如图所示地被地面安装时，马达8的马达轴相应地以水平取向的方式安装在第二节肢3.2中。
在根据图2和图4的第二种实施方式中，通过第二节肢3.2中的传动装置9驱动第三节肢3.3的马达8被布置为，以其马达轴平行于第二节肢3.2中的第二转动轴D2。马达8通过转矩传递构件组14联接到传动装置9上。该构件组14将转矩从马达轴直接传递到传动装置9的传动装置输入轴9.1上。传动装置9被构造为中空轴传动装置，即，至少传动装置8的传动装置输出轴和/或传动装置输入轴被构造为中空轴。因此，当患者定位装置1如图所示地被地面安装时，马达8的马达轴相应地以竖直取向的方式安装在第二节肢3.2中。
图4以第二节肢3.2和第一节肢3.1的(局部)剖视图示出了患者定位装置1上的供电线路10的一部分。在所示出的第二种实施方式的情况下所示出的供电线路10的布置也可以按照相同的方式在第一种实施方式中实现。
供电线路10用于电性操控患者定位装置1的至少一个马达。供电线路10从第一节肢3.1出发，也就是从患者定位装置1的基座出发，经由第二节肢3.2中的中空空间被引导到第二关节4.2，在此是通过第二关节4.2的中空轴传动装置(传动装置8)中的中央通道被进一步引导到第二节肢3.2的输出开口15，从输出开口15开始被从第二节肢3.2引出并被引导经过第三节肢3.3的外部，并通过输入开口引入到第四关节3.4中。
特别如在图4中可见，供电线路10可以具有至少一个第一回环10.1，该第一回环被构造为在围绕第一转动轴D1的转动运动期间对供电线路10进行长度补偿，其中，第一回环10.1同轴地围绕第一关节4.1被引导。
第一回环10.1在患者定位装置1的至少一个轴或关节运动时可以提供额外需要的供电线路1的长度，从而可以防止供电线路1在患者定位装置1的关节运动期间发生断裂和/或过度磨损。
特别如在图5至图7中可见，供电线路10可以具有至少一个第二回环10.2，该第二回环被构造为，在围绕第二转动轴D2和/或第三转动轴D3的转动运动期间对供电线路1进行长度补偿，其中，第二回环10.2同轴地围绕第三关节4.3被引导。
图5至图7示出了患者定位装置1的第一种示例性实施方式，其中患者定位装置1的前臂、特别是第四节肢3.4围绕第三转动轴D3分别处于不同的枢转角度位置。在此，在图5中示出了-25度的枢转角度，在图6中示出了0度的枢转角度，在图7中示出了+25度的枢转角度。
如图5中所示，供电线路10的第二回环10.2被布置为，在-25度的枢转角度位置上齐平地贴靠在第四节肢3.4的槽状引导件16上。在供电线路10的第二回环10.2在第四节肢3.4的槽状导向件16上的该齐平位置上，第四节肢3.4也位于其相对于病床2的最大抬升位置。
如图6中所示，供电线路10的第二环10.2被布置为，在0度的枢转角度位置上从第四节肢3.4的槽状引导件16稍微抬起。
如图7中所示，供电线路10的第二环10.2被布置为，在图7所示的+25度的枢转角度位置上从第四节肢3.4的槽状引导件16明显地抬起。在图7的这种布置中，第四节肢3.4位于其相对于病床2的最大下降位置。

Claims (13)

1.一种患者定位装置，具有：
-第一节肢(3.1)，其被构造为基座，用于将所述患者定位装置(1)紧固在支承面上，
-第二节肢(3.2)，其通过第一关节(4.1)围绕第一转动轴(D1)可转动地安装在所述第一节肢(3.1)上，
-第三节肢(3.3)，其通过第二关节(4.2)围绕第二转动轴(D2)可转动地安装在所述第二节肢(3.2)上，
-所述第二节肢(3.2)具有倾斜或弧形的形状，使得所述第一转动轴(D1)与所述第二转动轴(D2)相互平行并间隔开；
-所述第三节肢(3.3)具有倾斜或弧形的形状，使得所述第二转动轴(D2)和第三转动轴(D3)相互垂直；
-其中，所述第三节肢(3.3)通过所述第二关节(4.2)如下地布置在所述第二节肢(3.2)上：在地面安装所述第一节肢(3.1)时，所述第三节肢(3.3)通过所述第二关节(4.2)布置在所述第二节肢(3.2)的下方，以便将所述第三节肢(3.3)通过所述第二关节(4.2)以悬空布置的方式悬挂在所述第二节肢(3.2)上，其中，所述第三节肢(3.3)通过所述第二关节(4.2)可转动地安装在所述第二节肢(3.2)的下方，
-第四节肢(3.4)，其通过第三关节(4.3)围绕所述第三转动轴(D3)可转动地安装在所述第三节肢(3.3)上，
-第五节肢(3.5)，其通过第四关节(4.4)围绕第四转动轴(D4)可转动地安装在所述第四节肢(3.4)上，
-第六节肢(3.6)，其通过第五关节(4.5)围绕第五转动轴(D5)可转动地安装在所述第五节肢(3.5)上，以及
-第七节肢(3.7)，其通过第六关节(4.6)围绕第六转动轴(D6)可转动地安装在所述第六节肢(3.6)上，
-其中，所述第七节肢(3.7)具有紧固法兰，所述患者定位装置(1)的病床(2)布置在该紧固法兰上。
2.根据权利要求1所述的患者定位装置，其特征在于，所述第二节肢(3.2)被构造为第一转盘，该第一转盘通过所述第一关节(4.1)可转动地布置在所述第一节肢(3.1)上，其中，所述第三节肢(3.3)被构造为第二转盘，该第二转盘通过所述第二关节(4.2)可转动地布置在所述第二节肢(3.2)上。
3.根据权利要求1所述的患者定位装置，其特征在于，所述第一转动轴(D1)和所述第二转动轴(D2)被布置为彼此平行，而与所述第二节肢(3.2)围绕所述第一转动轴(D1)的转动位置无关，使得即使当所述第二节肢(3.2)围绕所述第一转动轴(D1)的转动位置改变时，所述第二关节(4.2)也以其第二转动轴(D2)始终保持其相对于所述第一转动轴(D1)的平行定向。
4.根据权利要求1所述的患者定位装置，其特征在于，所述第二转动轴(D2)和所述第三转动轴(D3)彼此正交地布置，而与所述第二节肢(3.2)围绕所述第一转动轴(D1)的转动位置无关，并且与所述第三节肢(3.3)围绕所述第二转动轴(D2)的转动位置无关，使得即使当所述第二节肢(3.2)围绕所述第一转动轴(D1)的转动位置改变时以及即使当所述第三节肢(3.3)围绕所述第二转动轴(D2)的转动位置改变时，所述第三关节(4.3)也以其第三转动轴(D3)始终保持其与所述第一转动轴(D1)和与所述第二转动轴(D2)的正交定向。
5.根据权利要求1所述的患者定位装置，其特征在于，所述患者定位装置(1)包括至少一个带有马达轴的马达(8)和带有传动装置输入轴(9.1)的传动装置(9)，其中，所述马达轴与所述传动装置输入轴(9.1)连接以驱动所述传动装置(9)，并且所述传动装置的传动装置输入轴(9.1)和/或传动装置输出轴平行于所述第二转动轴(D2)地布置在所述第二关节(4.2)中，并且所述马达(8)被如下地布置在所述第二节肢(3.2)上：所述马达轴平行于所述传动装置(9)的传动装置输入轴(9.1)和/或传动装置输出轴并且平行于所述第二转动轴(D2)地布置在所述第二关节(4.2)上方，其中，所述马达(8)将转矩传递到所述传动装置(9)。
6.根据权利要求1所述的患者定位装置，其特征在于，所述患者定位装置(1)包括至少一个带有马达轴的马达(8)和带有传动装置输入轴(9.1)的传动装置(9)，其中，所述马达轴与所述传动装置输入轴(9.1)连接以驱动所述传动装置(9)，并且所述传动装置的传动装置输入轴(9.1)和/或传动装置输出轴平行于所述第二转动轴(D2)地布置在所述第二关节(4.2)中，并且所述马达(8)被如下地布置在所述第二节肢(3.2)上：所述马达轴正交于所述传动装置的传动装置输入轴(9.1)和/或传动装置输出轴并且正交于所述第二转动轴(D2)地布置在所述第二关节(4.2)上，其中，所述马达(8)通过锥齿轮传动装置将转矩传递到所述传动装置(9)的传动装置输入轴(9.1)上。
7.根据权利要求5或6所述的患者定位装置，其特征在于，所述传动装置(9)被构造为用于传递所述马达(8)的转矩的中空轴传动装置，其中，至少所述传动装置的传动装置输出轴和/或传动装置输入轴被构造为中空轴。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的患者定位装置，其特征在于，所述患者定位装置(1)具有至少一个供电线路(10)用于电性操控所述患者定位装置(1)的至少一个马达，所述供电线路从所述患者定位装置(1)的基座出发经由所述第二节肢(3.2)中的中空空间被引导到所述第二关节(4.2)，通过所述第二关节(4.2)的中空轴传动装置中的中央通道被进一步引导到所述第二节肢(3.2)的输出开口(15)，并且从所述输出开口(15)开始被从所述第二节肢(3.2)引出并被引导经过所述第三节肢(3.3)的外部，并通过输入开口引入到所述第四关节(4.4)中。
9.根据权利要求8所述的患者定位装置，其特征在于，所述供电线路(10)具有至少一个第一回环(10.1)，该第一回环被构造为，在围绕所述第一转动轴(D1)的转动运动期间对所述供电线路(10)进行长度补偿，其中，所述第一回环(10.1)同轴地围绕所述第一关节(4.1)被引导。
10.根据权利要求8所述的患者定位装置，其特征在于，所述供电线路(10)具有至少一个第二回环(10.2)，所述第二回环被构造为，在围绕所述第二转动轴(D2)和/或所述第三转动轴(D3)的转动运动期间对所述供电线路(10)进行长度补偿，其中，所述第二回环(10.2)同轴地围绕所述第三转动轴(D3)被引导。
11.根据权利要求1至6中任一项所述的患者定位装置，其特征在于，所述患者定位装置(1)包括线性轴(11)，所述线性轴具有可线性运动的、被驱动的滑座，所述患者定位装置(1)的基座布置在该滑座上，以便能够线性调节地安装所述患者定位装置(1)。
12.根据权利要求1至6中任一项所述的患者定位装置，其特征在于，所述患者定位装置(1)包括控制装置(7)，所述控制装置被设置用于驱动所述患者定位装置(1)的至少一个马达，其中，所述患者定位装置(1)的至少一个马达调节所述第一关节(4.1)、所述第二关节(4.2)、所述第三关节(4.3)、所述第四关节(4.4)、所述第五关节(4.5)和所述第六关节(4.6)，以重新定位所述病床(2)。
13.一种医疗工作站，具有医疗技术设备(12)和根据权利要求1至12中任一项所述的患者定位装置(1)。
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