CN117796825A - 医疗设备、运行医疗设备的方法、计算机程序和数据载体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种医疗设备，其具有：功能组件，设置用于在空间中定位功能组件的载体装置，其带有载体组件，在载体装置的不同位置中以不同方式定位和/或成形的附加组件，控制设备，其包括：模型单元，用于根据显示载体组件当前位置的位置数据更新医疗设备的数字的运动模型，其映射载体组件和功能组件及其可移动性，探测单元，用于评估当前的运动模型以探测与至少一个位于运动范围内、在运动模型中映射的主体和/或对象可能面临的碰撞，和措施单元，用于在探测到面临的碰撞时执行至少一个碰撞保护措施，其中运动模型还映射附加组件的运动，模型单元构造成由至少部分位置数据与附加数据的关联确定说明附加组件的当前姿势和/或形状的附加数据。

Description

医疗设备、运行医疗设备的方法、计算机程序和数据载体

技术领域

本发明涉及一种医疗设备，其具有：

-至少一个功能组件，

-设置用于在空间中定位功能组件的载体装置(或称为承载装置)，所述载体装置带有至少两个可以相对彼此运动的载体组件，

-至少一个在载体装置的不同位置中以不同方式定位和/或成形的附加组件，

-控制设备，

其中，为了形成碰撞保护系统，控制设备包括：

-模型单元，用于根据显示载体组件当前位置的位置数据更新医疗设备的数字运动模型，该模型映射(或者说成像、显示)载体组件和功能组件及其可移动性，

-探测单元，用于评估当前的运动模型以探测与至少一个位于运动范围内、在运动模型中映射的主体和/或对象可能面临的碰撞，和

-措施单元，用于在探测到可能面临的碰撞时执行至少一个碰撞保护措施。

此外，本发明涉及一种用于运行这种医疗设备的计算机实现的方法、计算机程序和电子可读数据载体。

背景技术

医疗设备，尤其用于检查和治疗病人的医疗设备通常具有可运动的组件，对于这些组件希望其不与病人或其他可检测的对象，尤其医疗设备的其他组件碰撞。这种医疗设备在此通常具有至少一个功能组件，其可以通过具有载体组件的载体装置在空间中定位，以便正确检查和/或治疗患者。这种功能组件在医学成像设备的情况下例如可以是拍摄装置或者在放射治疗设备的情况下可以是放射头等。

这个问题在X射线设备中特别相关，X射线设备具有带有X射线发射器和X射线探测器的可以自由在空间中定位的拍摄装置。在此可以进行不同的投射方向或者一般来说与要进行的医学过程相符的拍摄几何形状。通常这种X射线设备具有C曲臂，X射线发射器和X射线探测器相对布置在C曲臂上。C曲臂在此形成载体组件。其可以例如为了实现轨道旋转作为运动自由度在外曲臂中通过支架(例如滑车)可移动地固持，支架形成另外的载体组件。外曲臂部分地也可称为(外部)可伸缩C曲臂，实际的C曲臂称为内部C曲臂。这种带有C曲臂的X射线设备的其他设计方案以及单独运动X射线发射器和X射线探测器的方法也可以包括机械臂。这种X射线设备通常也称为血管造影系统，尤其机器人血管造影系统，并且通常尤其用在对患者进行微创手术时，一般而言即在临床干预期间。

一般对医疗设备适用的是，碰撞保护系统设计得越保守，用于功能组件的运动自由空间有时就越明显受其限制。这意味着，确定的治疗和/或检查位置，例如成像设备中的成像几何形状，会因为碰撞保护系统而必要时不能实现，尽管在碰撞保护系统更准确作用时可以实现。高精度的、最大化运动自由空间的碰撞保护系统大多面对的是高成本和高耗费，也就是说高复杂性。

在现有技术中已经建议了碰撞保护系统，其使用功能组件和/或载体装置的载体组件上的距离传感器，但其在构建、数据评估和其背后的控制方面成本高昂且非常复杂。因此，基于软件的碰撞保护系统(例如使用医疗设备的控制设备中本来就有的载体组件的位置数据)更有成本效益并且更便于实施，而更受偏爱。基于软件的碰撞保护系统还能通过避免例如由无菌盖产生的死角允许载体组件相互之间更快的运动，甚至还能评估进入深度，以便允许快速解决碰撞情况。

例如已经建议了碰撞保护系统，其通过运动模型持续监测医疗设备的运动并通过限制系统速度防止与碰撞有关的危险。为了距离计算，医疗设备可以在运动模型中划分为有限数量的刚性几何元素，这些元素的空间姿势(即位置和定向)可以在运动模型中通过运动学链检测。除了医疗设备，运动模型中还可以检测其他对象和/或主体，尤其不希望与其碰撞的对象和/或主体。这在许多实施方案中主要涉及患者作为主体。

出于成本原因和为了减少复杂度，在运动模型中通常仅映射或者说反映与患者和功能组件的定位直接相关的载体装置的运动自由度。这些运动自由度具有的优点是，对载体组件的相互运动相应使用的执行器的传感器通常已经提供足够的位置数据。然而这导致的问题是，医疗设备的一些附加组件，例如带有可旋转线缆出口的线缆导引组件，在载体装置变化时尽管至少部分改变其姿势和/或形状，但在运动模型中不能理解，因为为此没有位置数据。相应地在现有技术中建议，通过附加组件的更大几何模型元素映射这种附加组件，这些几何模型元素覆盖附加组件的整个可想到的运动自由空间。然而这种更大的“膨胀”的模型元素是不利的，因为必要时不能达到或至少不能在尽可能最短的时间内达到临床相关的位置。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，给出一种碰撞保护方案，其增大用于功能组件的可用定位自由空间，但可靠防止碰撞。

上述技术问题根据本发明通过根据独立权利要求的医疗设备、方法、计算机程序和电子可读数据载体解决。有利的设计方案由从属权利要求得出。

在开始所述类型的医疗设备中根据本发明规定，运动模型还映射附加组件的运动，其中，模型单元构造成由存储在控制设备中的、至少一部分位置数据与附加数据的关联来确定说明附加组件的当前姿势和/或形状的附加数据。

本发明基于的认识是，在许多情况中载体组件和尤其与之相连的附加组件的运动之间存在决定性或者说确定性的关联，所述关联可以被利用，以将附加组件至少部分纳入运动模型中并一并映射其运动，以便可以避免呈现受阻的空间的增大的几何元素。因此除了更好保护主体和/或对象免受碰撞外，通过改进的运动模型还能提供更大的运动自由空间，从而使检查和/或治疗能通过功能组件在更大范围内临床相关的位置进行，从而改善检查和/或治疗的质量，尤其医学干预的质量。在此，如下文还会详细介绍的是，所述改善尤其可以在使用碰撞保护系统，尤其运动模型的本来就有的构件的情况下进行，而无需对现有软件结构进行显著改变。尤其不需要额外的、与附加组件相关的、复杂的和/或昂贵的附加传感器技术。

基于软件的碰撞保护系统的根据本发明改进的设计方案解决了附加组件的姿势(位置和定向)和/或形状方面的不确定性导致的在临床相关位置方面运动自由空间的限制，方式是在附加组件的运动与本来就有的位置数据之间存在确定性的关联。通过这种显著改善，先前使用的放大的模型元件被更精确的几何呈现内容和姿势/形状取代，从而可以扩展临床相关兴趣区域的可及性，而无需引入复杂和昂贵的位置传感器。本发明还允许功能组件的快速定位，因为再现实际的几何形状和实现最短的无碰撞的运动。

在此尤其可以规定，所述至少一个附加组件包括连通功能组件的至少一个线缆的线缆导引组件的至少一个元件。为了能实现其功能，功能组件通常需要至少一个线缆接头，例如电功率和/或其他功率的接头和/或至少一个数据线/通信线。尽管载体装置带有可以相对运动的载体组件，但还是需要将相应的线缆导引至功能组件。为此通常在至少两个载体组件之间使用具有确定的可运动性的线缆导引组件。如果载体组件运动，则导致线缆导引组件和其元件的姿势和/或形状变化。在此，线缆导引组件的至少一个元件可以是至少一个刚性线缆出口，尤其用于连接槽纹管/波纹管的线缆出口，该元件基于所述关联被视为运动模型中的附加组件。例如现有技术中已知线缆导引组件，其具有两个可旋转地分别安装在载体组件上的线缆出口，线缆出口通过槽纹管柔性以及必要时长度可调地连接。在此线缆出口在其可旋转性上可以映射为运动模型中的附加组件，由此也可以避免槽纹管更复杂的集成。

这是因为实践和实验表明，碰撞问题通常是由于线缆出口，而不是槽纹管，因此线缆出口的尤其易于实现的建模足以显著改善运动模型的质量和以此增加用于功能组件的运动自由空间。在此可以想到在运动模型中代表线缆出口的附加组件比实际中的线缆出口更长的实施例，使得槽纹管的一部分也可以由此一并映射，以实现进一步的改进。

在线缆出口作为(可旋转的)附加组件的示例中，但也在一般情况中，本发明的适宜的改进设计规定，将附加组件尤其作为刚性、可旋转耦连的运动学元件通过Denavit-Hartenberg表示法(DH表示法)添加到使用至少一个运动学链的运动模型中。通过运动学链可以在运动模型中特别高计算效率、不复杂地和易于处理地映射载体装置。现在建议，即使在添加至少一个附加组件时也保持运动学链中刚性、尤其相互旋转耦连的运动学元件构成的这种基本上简单的结构，并且其通过在此通常使用的DH表示法添加到运动学链中。在作为刚性的、可旋转耦连的运动学元件(其将线缆出口作为运动模型中电缆导引组件的元件表示)耦连时，附加数据优选说明至少一个运动学元件的(和因此线缆出口的)角度位置。该角度位置可以理解为线缆的引出角度。尤其附加数据可以说明附加组件的相应运动元件(模型元件)相对于与元件相连的载体组件和/或功能组件的至少一个角度位置。在线缆出口作为附加组件和刚性运动元件可旋转地分别耦连在载体组件上的情况中，可以为角度位置的角度定义零位置，其中然后所述关联允许从至少部分位置数据中确定相应的角度。如果线缆导引组件连接在两个通过运动学链连接的、尤其在运动学链中相邻的载体组件上，则作为位置数据的一部分尤其说明这些载体组件相对彼此的位置的位置数据可以是相关的，例如C曲臂在通过支架(滑车)在外曲臂中运动时的位置角度。

在此要指出的是，在实施例中一般而言，但也尤其对于包括线缆出口之间的槽纹管的线缆导引元件的情况而言，通过使用在运动学链中耦连的刚性区段能更准确地说明。因此例如槽纹管可以由多个相互旋转耦连的区段建模，以便在此也实现改善。然而在带有尤其通过支架(滑车)作为载体组件(线缆出口固定在该载体组件上)在外曲臂中导引的C曲臂的X射线设备的情况下，如前所述，相较于线缆出口，槽纹管对碰撞风险和限制运动自由空间的作用小得多，因此在这种情况下不一定需要额外模型区段的耗费。但也存在其他情况，其中这也表现为适于显著提高用于功能组件的运动自由空间。

作为考虑槽纹管的另外的可行性，还可以使用X射线设备的病床(即患者支撑台的病床板)的局部、尤其沿围绕柱形形状的边缘放大的模型。在此将线缆出口的建模与病床的模型表示的局部放大的专门结合已经显示出极佳的效果，其中，病床尤其作为应防止碰撞的对象或对象的一部分。病床的局部放大然后就不是被普遍使用，而是仅结合模型化的线缆出口使用。换句话说这意味着病床和线缆出口之间的碰撞检查使用局部放大，但所有其他运动路径，尤其X射线设备的其他对象和组件保持不受该局部放大的削弱。因此与可以想到的完全映射附加组件(在此即槽纹管和线缆出口)和普遍作为病床模型的扩展映射的方法相比，运动自由空间没有受限制，而是大大扩展。

医疗设备尤其可以是X射线设备，其带有拍摄装置作为功能组件，拍摄装置包括X射线发射器和X射线探测器。这种X射线设备通常在医学干预的范畴中使用并且由于其可以用于多种医学过程而是有利的，如果尤其在最短的路径上能到达功能组件的数量特别多的临床相关位置，在此即拍摄几何形状。因此本发明可以特别有利地用于作为医学设备的这种X射线设备。

至少一个载体组件可以是通过作为另外的载体组件的支架、尤其滑车在外曲臂中可运动地导引的C曲臂，其相对于支架的位置在位置数据中通过位置角度说明，其中，对于作为附加组件的将线缆从支架导引到布置在C曲臂上的功能组件的线缆导引组件的元件、尤其线缆出口，所述关联将附加数据、尤其作为刚性元件建模的线缆出口的角度位置分配给位置角度。在此C曲臂通过是载体组件的支架(例如滑车)在外曲臂中被导引，因为(内部)C曲臂和外曲臂(外部伸缩C曲臂)的弧长差别很大。支架在此可以以不同(但固定的)传动比在两个弧上运动。因此在此可以规定，在线缆导引组件固定在C曲臂和将C曲臂可运动地与外曲臂连接的支架上的情况下，附加数据说明相应线缆出口的角度位置，其作为相对于相应载体组件(C曲臂、支架)的附加组件。

在这种具体实施例中，线缆出口的角度位置和C曲臂的位置角之间的确定性关联被利用，该关联由于固定长度的槽纹管和带有C曲臂的这种X射线设备之间一致的机械性能而存在。由于通过支架实现定义的机械耦连，作为位置角尤其也可以使用轨道角(外曲臂和C曲臂之间的位置角)，其于是也说明C曲臂和支架相对彼此的位置。在此线缆出口的模型化尤其可以作为带有旋转角度的运动元件实现，所述旋转角度仅取决于已知的位置角，尤其轨道角。利用通过所述关联获得的附加信息解决不确定性并且线缆出口模型可以减小为其实际的几何形状。在此扩展的运动配置可以适宜地通过Denavit-Hartenberg表示法(DH表示法)通过新的可旋转耦连的模型元素映射线缆出口运动。这些元素作为附加组件适宜地以微扩散性(minimalinvasiv)方式集成到运动链中，以对载体装置建模。由所述关联确定的线缆出口的角度位置被引入运动链，以触发运动模型的更新以实现精确的距离计算。

在优选的实施例中，所述关联可以作为查找表存储，其中，模型单元构造成针对位置数据的位于查找表中的表值之间的值通过插值确定附加数据。基本上和一般而言可以想到的是，以便于实施的方式将所述关联例如基于校准测量的结果作为查找表存储在用于模型单元的控制设备的存储器件中。当然在其他实施例中也可以想到将该关联作为数学的，例如通过拟合确定的函数存储。在查找表的情况下特别有利的是，对位置数据的位于查找表的表值之间的值进行插值，以确定相应的附加数据。在此尤其使用线性插值。

为了确定至少部分位置数据，医疗设备可以具有至少一个配属于执行器的传感器。特别有利的是可以完全省去用于确定位置数据的附加传感装置。在此优选在医疗设备的控制设备中本来就跟踪执行器的当前位置并且从而跟踪载体组件相对彼此的当前位置，为此理想地可以使用执行器的相应传感器反馈。

如前所述，碰撞保护系统的碰撞保护在此尤其涉及作为主体的患者，患者例如在柱形建模中可以容易地插入运动模型中，因为患者的通常的或可由过程数据更准确地确定的在配属于医疗设备的病床上的定位通常是已知的，就像被视为应防止碰撞的对象的病床或整个患者支撑台也在控制设备中被跟踪一样，例如关于其执行器和调节选项。因此，带有病床的患者支撑台作为至少一个对象以及患者作为主体都可以很容易地无需复杂的额外传感装置等等插入运动模型中。因此探测单元可以设计为将至少一个尤其至少部分作为柱体建模的患者作为主体，和/或将尤其形成医疗设备的一部分的患者支撑台作为对象使用。此外其他对象和/或主体当然基本上也可以考虑到运动模型中，若其能尤其以简单的方式合理地以至少近似相应于现实的姿势映射。

在作为X射线设备的设计中，以及在针对其他医疗设备的设计中，载体装置优选安装在顶部。载体装置安装在顶部上，在靠近地面的区域中为设备、人员及其运动提供更大的自由空间，这尤其在医学干预、例如微创干预方面是适宜的。当然也可以想到安装在地面上的载体装置。

作为碰撞保护措施可以输出指示可能面临的碰撞的信号。作为碰撞保护措施例如还可以规定，减慢和/或停止至少一个载体组件的运动，和/或发出警告，和/或确定并应用替代行进路径，以到达功能组件的目标位置。

除医疗设备外，本发明还涉及一种计算机实现的用于运行医疗设备，尤其根据本发明的医疗设备的方法，其中，医疗设备具有：

-至少一个功能组件，

-设置用于在空间中定位功能组件的载体装置，所述载体装置带有至少两个可以相对彼此运动的载体组件，

-至少一个在载体装置的不同位置中以不同方式定位和/或成形的附加组件，

-控制设备，为了碰撞保护，所述控制设备使用指示载体组件的当前位置的位置数据以更新医疗设备的映射载体组件和功能组件连同其可运动性的数字的运动模型，评估当前运动模型以探测与至少一个位于运动范围内、映射在运动模型中的主体和/或对象可能面临的碰撞，并在探测到可能面临的碰撞时执行至少一个碰撞保护措施，

其中，运动模型还映射附加组件的运动，其中，由至少部分位置数据与附加数据的存储在控制设备中的关联确定说明附加组件的当前姿势和/或形状的附加数据。

关于根据本发明的医疗设备的所有说明都可以类似转用到根据本发明的计算机实施的方法中，因此通过本方法也可以获得上述优点。

根据本发明的计算机程序可直接加载到医疗设备的控制设备的存储器件中并且具有程序手段，以便在计算机程序在控制设备上执行时执行根据本发明的方法的步骤。计算机程序可以存储在根据本发明的电子可读数据载体上，该载体包括存储在其上的控制信息，其包括至少一个根据本发明的计算机程序并且设计为，在数据载体用于医疗设备的控制设备中时将其构造成执行根据本发明的方法。

附图说明

本发明的其他优点和细节从下面所说明的实施例以及根据附图得出。其中：

图1示出根据本发明的构造为X射线设备的医疗设备的示意图，

图2示出X射线设备的控制设备的功能结构，

图3示出运动模型中第一线缆出口的示图，

图4示出运动模型中第二线缆出口的示图，

图5示出图表，其表示位置数据和附加数据之间的关联，

图6示出根据本发明方法的实施例流程计划。

具体实施方式

图1示出作为根据本发明的医疗设备的实施例的X射线设备1，其在此具有安装在顶部的载体装置2，载体装置2带有多个可以相对运动以产生不同的运动自由度的载体组件，例如可以在轨道系统3中移动的支撑板4，在支撑板4上相对支撑板4可旋转地固定有臂5，在臂5上又可旋转地布置有外曲臂6，C曲臂7通过支架32、例如滑车可移动地支承在外曲臂中以设置轨道角度。由于C曲臂7和外曲臂6的弧长不同，支架在两个曲臂6和7中以不同的固定传动比运动。X射线发射器8和X射线探测器9相对布置在C曲臂7上形成拍摄装置作为功能组件。

X射线设备1还包括在此只示意性示出的患者支撑台10，其带有用于患者12的病床11，在医学过程中，尤其在检查和/或治疗过程中，可以从拍摄装置的不同位置，尤其不同的拍摄几何形状拍摄患者的X射线图像。

在此用于供电和/或与X射线发射器8和X射线探测器9数据通信的线缆首先隐蔽导引穿过臂5，然后通过柔性的、与碰撞无关的槽纹管(或者说波纹管)导引至外曲臂6上的支架32，但由于支架32和C曲臂7彼此间的可运动性，由此开始使用线缆导引组件13以将线缆继续导引至C曲臂7。线缆导引组件13包括两个刚性线缆出口14，其可旋转地布置在相应的载体组件上，即支架32和C曲臂7上，两个刚性线缆出口通过柔性的槽纹管15连接。如果C曲臂7在支架32中运动，线缆出口14相对于支架32或C曲臂7的角度位置就变化，槽纹管15就变形。

基本上已知的是，X射线设备1的运行由控制设备16控制，控制设备带有至少一个处理器和至少一个存储器件，控制设备也构造成执行根据本发明的方法。

尤其在控制设备16中形成碰撞保护系统，其使用运动模型，其中线缆出口14也被映射为附加组件，在此即可旋转耦连的刚性元件，这将在下文中详细说明。

图2首先示出控制设备16的功能结构示意图。除了上述存储器件17和其他功能单元，其中纯示例性示出拍摄单元18，碰撞保护系统19首先还具有至少一个模型单元20。模型单元20使用载体装置2的当前位置数据，所述位置数据由配属于针对运动自由度的相应执行器的、在图1中没有进一步示出的传感器通过接口提供给控制设备16，以便更新X射线设备1的运动模型，在该模型中患者12也作为主体，例如柱体映射，必要时还带有附加的安全区。在此载体组件尤其以不复杂和便于使用的方式映射为动态链的一部分。

但在此，该运动学配置扩展超出载体装置2，因为线缆出口14也作为附加组件被添加，其虚拟的显示通过Denavit-Hartenberg表示法(DH-表示法)作为刚性的、可旋转地耦连在相应载体组件、在此即支架32和C曲臂上的模型元素。

这通过图3和图4更详细地说明，图3和图4分别示出运动模型21的局部示意图，为清楚起见，所述局部仅限于相应的载体组件和与之运动学耦连的附加组件，即相应的线缆出口14。图3和图4用实线示出代表线缆出口14的处于零位置23中的运动学元件22，零位置23相当于0°的角度位置。元件22可围绕垂直于图平面延伸的旋转轴24旋转地耦连在相应的载体组件(支架32/C曲臂7)或代表载体组件的模型元件上。另一个角度位置25和相应的方向26用虚线表示，所述角度沿所述方向说明。

线缆出口14作为运动学元件22建模，该元件可以相对于相应载体元件旋转，因此不必根据其基本的可运动性进行放大的映射，而是可以缩小到实际的几何形状。由于通过DH表示法集成到运动链中，因此实现了到运动模型21中的微扩散性集成。在此，只是刚性的、易于映射的线缆出口14加入运动模型21中，因为已表明所述线缆出口14对于碰撞保护和对于作为功能组件的拍摄装置的运动自由空间的扩展是主要相关的。然而在完全可以想到的实施例中，也进行槽纹管15的模型化，例如通过可旋转连接的刚性的子段。

为了能在线缆出口14的运动方面更新运动模型21，必须确定其角度位置25。在此已表明，部分位置数据(在此具体指轨道角)和角度位置25(作为基于附加组件的附加数据)之间存在确定性的关联。轨道角因此被用作说明从C曲臂7到支架32的位置的位置角度。这种关联例如可以在校准测量中被确定，并且其实现了仅从对实际上可以从相关的至少一个执行器的至少一个传感器的数据确定的轨道角的了解，确定根据图3和图4定义的相应线缆出口14的角度位置25。然后线缆出口14的角度位置25引入运动链，以触发运动模型21的更新。

图5例如根据图表表明这种关联，在该图表中，相应的角度位置作为角度(a)相对于轨道角(o)记录。在此，曲线27表示图3中所示相对C曲臂7的角度，曲线28表示图4中所示相对支架32的角度。曲线27、28例如可以由校准测量获得。

这种关联优选作为查找表29存储在存储器件17中，见图2。在该查找表29中，两个线缆出口14的相应的角度位置25，连同角度(a和o)分配给轨道角的不同表值。模型单元20可以构造成针对轨道角的位于表值之间的值尤其通过线性插值找到对应的中间位置。

此外基于图2，碰撞保护系统19还具有探测单元30，其评估当前运动模型21以及必要时作为运动历程评估过去的时间段上的运动模型，以检查是否面临碰撞。在此，尤其患者12以及患者支撑台10被视为潜在的碰撞对象。尤其在此可以考虑载体组件和功能组件与该主体或患者支撑台10的对象的距离或距离变化，以及必要时还估计进入深度。在探测到可能面临碰撞时，措施单元31执行至少一个碰撞保护措施。这可以是输出指示可能面临的碰撞的信号。还可以包括制动、停止和/或躲避，和输出警告或信息。

对于探测单元30和措施单元31可以选择现有技术中基本上已知的设计。

图6最后示出根据本发明的方法的实施例的流程图，该方法可由控制设备16执行。在此，在步骤S1中，通过模型单元根据位置数据对运动模型21持续更新，其中，位置数据的至少一部分、尤其轨道角与附加数据(在此为角度位置25)之间的关联被用于确定线缆出口14的当前角度位置25，并且不仅在载体装置2方面更新，而且也在线缆出口14方面更新，如上所述。

如前所述，只要有新的位置数据，运动模型21就进行总体的更新，尤其通过出现变化而触发，或者循环更新。

在步骤S2中然后通过探测单元30检查是否面临碰撞，在此是与患者12或患者支撑台10碰撞。如果在步骤S3中确定探测到碰撞，则在步骤S4中通过措施单元31启动适当的碰撞保护措施，如上所述。

虽然通过优选实施例进一步详细地示出和说明了本发明，但是本发明并不被公开的示例所限制，本领域技术人员可以由此导出其他的变型设计而不离开本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种医疗设备，其具有：

-至少一个功能组件，

-设置用于在空间中定位功能组件的载体装置(2)，所述载体装置带有至少两个可以相对彼此运动的载体组件，

-至少一个在载体装置(2)的不同位置中以不同方式定位和/或成形的附加组件，

-控制设备(16)，

其中，为了形成碰撞保护系统(19)，所述控制设备(16)包括：

-模型单元(20)，用于根据显示载体组件当前位置的位置数据更新医疗设备的数字的运动模型(21)，所述运动模型映射载体组件和功能组件及其可移动性，

-探测单元(30)，用于评估当前的运动模型(21)以探测与至少一个位于运动范围内、在运动模型中映射的主体和/或对象可能面临的碰撞，和

-措施单元(31)，用于在探测到可能面临的碰撞时执行至少一个碰撞保护措施，

其特征在于，所述运动模型(21)还映射附加组件的运动，其中，模型单元(20)构造成由存储在控制设备(16)中的、至少一部分位置数据与附加数据的关联来确定说明了附加组件的当前姿势和/或形状的附加数据。

2.按照权利要求1所述的医疗设备，其特征在于，所述至少一个附加组件包括用于至少一个线缆的线缆导引组件(13)的至少一个元件。

3.按照权利要求2所述的医疗设备，其特征在于，线缆导引组件(13)的至少一个元件包括至少一个刚性线缆出口(14)，尤其是用于连接槽纹管(15)的线缆出口。

4.按照上述权利要求之一所述的医疗设备，其特征在于，附加组件尤其作为刚性、可旋转耦连的运动学元件(22)通过Denavit-Hartenberg表示法添加到使用至少一个运动链的运动模型(21)中。

5.按照权利要求4所述的医疗设备，其特征在于，所述附加数据说明至少一个运动学元件(22)的角度位置(25)。

6.按照上述权利要求之一所述的医疗设备，其特征在于，所述医疗设备是X射线设备(1)，X射线设备带有拍摄装置作为功能组件，拍摄装置包括X射线发射器(8)和X射线探测器(9)。

7.按照权利要求6所述的医疗设备，其特征在于，至少一个载体组件是通过作为另外的载体组件的支架(32)在外曲臂(6)中可运动地导引的C曲臂(7)，其相对于支架(32)的位置在位置数据中通过位置角度说明，其中，对于作为附加组件的将线缆从支架(32)导引到布置在C曲臂(7)上的功能组件的线缆导引组件(13)的元件、尤其线缆出口(14)，所述关联将附加数据分配给位置角度。

8.按照权利要求7所述的医疗设备，其特征在于，在线缆导引组件(13)固定在C曲臂(7)和支架(32)上的情况下，附加数据说明相应线缆出口(14)的角度位置(25)，线缆出口作为相对于相应载体组件的附加组件。

9.按照上述权利要求之一所述的医疗设备，其特征在于，所述关联作为查找表(29)被存储，其中，模型单元(20)构造成针对位置数据的(29)位于查找表(29)中的表值之间的值通过插值确定附加数据。

10.按照上述权利要求之一所述的医疗设备，其特征在于，所述医疗设备具有至少一个配属于执行器的传感器以确定至少一部分位置数据。

11.按照上述权利要求之一所述的医疗设备，其特征在于，所述探测单元(30)设计为将至少一个尤其至少一部分作为柱体建模的患者(12)作为主体，和/或将尤其形成医疗设备的一部分的患者支撑台(10)作为对象使用。

12.一种计算机实施的用于运行医疗设备的方法，所述医疗设备具有：

-至少一个功能组件，

-设置用于在空间中定位功能组件的载体装置(2)，所述载体装置带有至少两个可以相对彼此运动的载体组件，

-至少一个在载体装置(2)的不同位置中以不同方式定位和/或成形的附加组件，

-控制设备(16)，为了碰撞保护，所述控制设备使用指示载体组件的当前位置的位置数据以更新医疗设备的映射载体组件和功能组件连同其可运动性的数字的运动模型(21)，评估当前运动模型(21)以探测与至少一个位于运动范围内、映射在运动模型(21)中的主体和/或对象可能面临的碰撞，并在探测到可能面临的碰撞时执行至少一个碰撞保护措施，

其特征在于，运动模型(21)还映射附加组件的运动，其中，由存储在控制设备(16)中的、至少一部分位置数据与附加数据的关联确定说明附加组件的当前姿势和/或形状的附加数据。

13.一种计算机程序，其在控制设备(16)上执行时，执行按照权利要求12所述的方法的步骤。

14.一种电子可读的数据载体，按照权利要求13所述的计算机程序存储在所述电子可读数据载体上。