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Die
Erfindung betrifft ein medizinisches Röntgenuntersuchungsgerät mit einem
Sockel, mit einer an dem Sockel angebrachten Führungsschiene, mit einem an
der Führungsschiene
angebrachten und entlang der Führungsschiene
bewegbaren ersten Wagen, mit einem an dem ersten Wagen angebrachten
Röntgenaufnahmesystem
und mit einer Patientenlagerungseinrichtung.
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Aus
den Veröffentlichungen
DE 199 27 480 A1 ,
US 5,386,453 ,
US 5,822,814 und
EP 0 877 538 A2 sind multifunktionale
Röntgendiagnostikgeräte bekannt,
mit denen eine Mehrzahl unterschiedlicher Röntgenuntersuchungen möglich ist.
Die aus
DE 199 27
480 A1 ,
US 5,822,814 und
EP 0 877 538 A2 bekannten
Geräte
weisen einen Sockel auf, an dem eine horizontale Führungsschiene
mit einem an der Führungsschiene
angebrachten und entlang der Führungsschiene
bewegbaren Wagen angebracht ist, an welchem ein Röntgenaufnahmesystem
angebracht ist. Das Röntgenaufnahmesystem
ist gemäß
US 5,822,814 und
EP 0 877 538 A2 mit
einem C-Bogen ausgeführt,
an dessen gegenüberliegenden
Enden ein Röntgenstrahler
bzw. ein Röntgendetektor angeordnet
sind. Über
den entlang der Führungsschiene
bewegbaren Wagen kann mit dem Röntgenaufnahmesystem
ein großer
Bereich des auf einer Patientenlagerungseinrichtung liegenden Patienten erreicht
werden.
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Gemäß einer
Ausführungsform
in
EP 0 877 538 A2 ist
die Patientenlagerungseinrichtung zusammen mit dem Röntgenaufnahmesystem
am selben Wagen angebracht und längs
verschiebbar.
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Bei
den bekannten Röntgendiagnostikgeräten ist
die Zahl der möglichen
Röntgenuntersuchungen
beschränkt
oder es sind manche Röntgenuntersuchungen
nur bei einer wenig bedienerfreundlichen Betriebsweise möglich. Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein multifunktionales Röntgendiagnostikgerät der eingangs
genannten Art so auszuführen, dass
die Zahl der möglichen
Röntgenuntersuchungen
erhöht
und/oder die Bedienfreundlichkeit für das Personal verbessert ist.
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Diese
Aufgabe wird gemäß der Erfindung
gelöst
durch einen an der Führungsschiene
angebrachten und entlang der Führungsschiene
bewegbaren zweiten Wagen, an dem die Patientenlagerungseinrichtung
angebracht ist.
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Unter
einem "Wagen" wird im Zusammenhang
mit der Erfindung jegliches entlang einer Führungsschiene führbares
Element verstanden, beispielsweise auch ein Schlitten oder ein Reiter.
Das Röntgenaufnahmesystem
enthält
bei dem, insbesondere bildgebenden, Röntgenuntersuchungsgerät zum Beispiel
bilderzeugende Komponenten, wie eine Röntgenröhre, einen Röntgenfilm
oder einen anderen Röntgendetektor.
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Bei
dem Röntgenuntersuchungsgerät nach der
Erfindung kann sowohl das Röntgenaufnahmesystem
als auch die Patientenlagerungseinrichtung mit einer Patientenliege
in Längsrichtung
verschoben werden. Dem Bedienpersonal steht es somit für eine bestimmte
Untersuchung frei, ob zur Justierung das Röntgenaufnahmesystem oder die
Patientenlagerungseinrichtung verfahren wird. So ist es beispielsweise
bei Angiographie-Untersuchungen üblich
und gewünscht,
den Patientenlagerungstisch positionsgerecht zu verfahren. Dagegen
ist es beispielsweise bei Untersuchungen im Magen-Darm-Bereich wünschenswert,
das Röntgenaufnahmesystem
in Längsrichtung
zu justieren. Bei dem Röntgenuntersuchungsgerät nach der
Erfindung sind beide Positionierarten möglich, so dass eine größere Zahl
von Untersuchungen möglich
oder die Nutzerfreundlichkeit für
das Personal erhöht
ist. Die Multifunktionalität
ist also verbessert.
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Der
Sockel ist vorzugsweise höhenverstellbar.
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Die
beiden Wagen sind vorzugsweise unabhängig voneinander antreibbar.
Hierzu ist bevorzugt eine erste Antriebseinrichtung zur Bewegung
des ersten Wagens und eine zweite Antriebseinrichtung zur Bewegung
des zweiten Wagens vorhanden, wobei die Antriebseinrichtungen derart
ausgeführt
sind, dass die beiden Wagen unabhängig voneinander antreibbar
sind.
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Nach
einer ersten bevorzugten Variante ist zur Realisierung der unabhängigen Antreibbarkeit eine
feststehende Spindel mit einer ersten Spindelmutter und mit einer
zweiten Spindelmutter vorhanden, wobei die erste Antriebseinrichtung
einen am ersten Wagen angeordneten ersten Antriebsmotor zum Antrieb
der ersten Spindelmutter und die zweite Antriebseinrichtung einen
am zweiten Wagen angeordneten zweiten Antriebsmotor zum Antrieb
der zweiten Spindelmutter aufweist.
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Nach
einer zweiten bevorzugten Variante sind zwei Spindeln verwendet,
die jeweils von einem gesonderten Antriebsmotor antreibbar sind.
So kann die erste Antriebseinrichtung einen ersten Antriebsmotor
zum Antrieb einer auf den ersten Wagen wirkenden ersten Spindel
und die zweite Antriebseinrichtung einen zweiten Antriebsmotor zum
Antrieb einer auf den zweiten Wagen wirkenden zweiten Spindel aufweisen.
Dabei können
jeweils vorhandene Spindelmuttern feststehend im jeweiligen Wagen
angeordnet sein.
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Nach
einer bevorzugten Weiterbildung des multifunktionalen Röntgenuntersuchungsgeräts ist die
Führungsschiene
um eine horizontale Achse drehbar an dem Sockel befestigt. Vorzugsweise
ist die Führungsschiene
um ±90° gegenüber der
Horizontalen drehbar. Durch die Drehbarkeit ist gewährleistet,
dass auch am stehenden Patienten Untersuchungen durchführbar sind.
Dadurch ist die Anzahl möglicher
Röntgenuntersuchungen,
also die Multifunktionalität,
in vorteilhafter Weise noch weiter erhöht.
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Das
Röntgenuntersuchungsgerät nach der Erfindung
hat neben den bereits geschilderten Vorteilen einen weiteren Vorteil.
Die Ausführung
des erfindungsgemäßen Röntgenuntersuchungsgeräts mit zwei
unterschiedlichen Wägen
erlaubt im Vergleich zu bekannten Systemen auch eine bessere Zugänglichkeit
des Patienten für
das Personal.
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Der
Länge der
Führungsschiene
sind Grenzen gesetzt, da bei einer längeren Führungsschiene das Röntgengerät im Untersuchungsraum
einen – oft nicht
vorhandenen – großen Platz
beanspruchen würde.
Insbesondere sind bei um ±90° gedrehter Führungsschiene,
also bei stehender Untersuchung des Patienten, der Länge der
Führungsschiene
durch die Raumhöhe
Grenzen gesetzt.
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Vorzugsweise
ist ein Verschiebebereich des zweiten Wagens an der Führungsschiene
größer als 1,0
m, insbesondere größer 1,2
m.
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Nach
einer bevorzugten Weiterbildung des Röntgenuntersuchungsgeräts umfasst
das Röntgenaufnahmesystem
einen C-Bogen, an dessen gegenüberliegenden
Enden ein Röntgenstrahler
bzw. ein Röntgendetektor
angeordnet sind. Dadurch ist die Vielzahl möglicher Röntgenuntersuchungen in vorteilhafter
Weise noch weiter erhöht.
Bei liegendem Patienten sind somit Obertisch-Untersuchungen, d.h. Untersuchungen
mit über
dem Patienten angeordnetem Röntgenstrahler,
sowie auch Untertisch-Untersuchungen, d.h. Untersuchungen mit unter
der Patientenliege angeordnetem Röntgenstrahler, möglich.
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Das
mit einem C-Bogen ausgestattete Röntgenaufnahmesystem ist insbesondere
auch für
Angiographie-Untersuchungen vorteilhaft.
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Nach
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
steht die Patientenlagerungseinrichtung über einen, insbesondere tele skopartig
ausfahrbaren, Auslegerarm mit dem zweiten Wagen in Verbindung.
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Nach
einer besonders bevorzugten Weiterbildung weist das Röntgenuntersuchungsgerät einen Bediengriff
zur Bewegung einer Lagerungsplatte der Patientenlagerungseinrichtung
auf, wobei an dem Bediengriff ein Kraftaufnehmer angeordnet ist,
dessen kraftproportionales elektrisches Ausgangssignal einer Steuereinheit
zugeführt
ist, welche ein kraftabhängiges
Steuersignal für
einen auf die Lagerungsplatte wirkenden Antriebsmotor erzeugt. Diese
Weiterbildung ist auch – unabhängig von
der Bewegung der Lagerungsplatte – in anderen Antriebssystemen verwendbar,
in denen ein beliebiger Gegenstand sowohl von einem Motor antreibbar
als auch für
einen Bediener – zumindest
virtuell – frei
bewegbar sein soll. Damit ist es dem Bediener – insbesondere für eine angiographische
Untersuchung – zum
Beispiel möglich,
eine schwimmende Lagerungs- oder Tischplatte zu simulieren, d.h.,
eine Lagerungsplatte, die in der Horizontalebene nur in oder auf
einem Rollen- oder Gleitsystem gelagert ist, ohne an einen Motor gekoppelt
zu sein. Diese Bedienmöglichkeit
wird bei der erfindungsgemäßen Weiterbildung
durch einen kraft- oder beschleunigungssensitiven Bediengriff nachempfunden.
Die Kraft, die vom Bediener auf den Bediengriff aufgebracht wird,
wird von der Steuereinheit und dem Antriebsmotor in eine tatsächliche
Beschleunigung der Lagerungsplatte umgesetzt.
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Zwei
Ausführungsbeispiele
eines Röntgenuntersuchungsgeräts nach
der Erfindung werden nachfolgend anhand der 1 bis 5 näher erläutert. Es
zeigen:
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1 ein
Röntgenuntersuchungsgerät nach der
Erfindung in einer perspektivischen Darstellung,
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2 das
Röntgenuntersuchungsgerät der 1 in
einer Draufsicht,
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3 eine
erste Variante für
ein Antriebssystem für
das Röntgenuntersuchungsgerät der 1 und 2,
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4 eine
zweite Variante für
ein Antriebssystem für
das Röntgenuntersuchungsgerät der 1 und 2,
und
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5 eine
schematische Darstellung eines Tischantriebs-Steuerungssystems für die Bedienung der Patientenlagerungseinrichtung
des Röntgenuntersuchungsgeräts der 1 und 2.
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1 zeigt
ein Röntgenuntersuchungsgerät 1,
welches über
einen entlang des Pfeiles 2 höhenverstellbaren Sockel 3 auf
dem Boden eines Untersuchungsraums steht. An dem Sockel 3 ist
eine um eine horizontale Achse 4 um ±90° gegenüber der gezeichneten horizontalen
Lage drehbare Führungsschiene 5 gelagert.
An der Führungsschiene 5 sind
ein klammerartiger erster Reiter oder Wagen 7 und ein klammerartiger
zweiter Reiter oder Wagen 9 verfahrbar befestigt.
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Der
erste Wagen 7 trägt
ein insgesamt mit 11 bezeichnetes Röntgenaufnahmesystem, der zweite Wagen 9 eine
insgesamt mit 13 bezeichnete Patientenlagerungseinrichtung.
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Das
Röntgenaufnahmesystem 11 umfasst ein
am ersten Wagen 7 um eine horizontale Achse 14 drehbar
am ersten Wagen 7 gelagertes Führungselement 15,
das an der wagenabgewandten Seite eine kreisförmig gekrümmte Führung zur Aufnahme eines C-Bogens 17 aufweist.
Der C-Bogen 17 kann in dem Führungselement 15 eine
kreisbogenförmige
Bewegung ausführen,
so dass sowohl eine vertikale als auch eine horizontale Durchstrahlung
des Patienten möglich
ist. Im gezeichneten Beispiel trägt
der C-Bogen 17 an
seinem unteren Ende einen Röntgenstrahler 19 und
am oberen Ende einen Röntgendetektor 21,
insbesondere einen Bildempfänger
oder einen Bildverstärker.
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Die
Patientenlagerungseinrichtung 13 umfasst einen Auslegerarm 22,
der an einem in Pfeilrichtung 23 höhenverstellbar am zweiten Wagen 9 gelagerten
Sockel 24 befestigt ist. Am Ende des teleskopartig in Pfeilrichtung 25 ausfahrbaren
Auslegerarms 22 ist zur einen Seite hin eine Lagerungsplatte 26 für den Patienten
angebracht (Kopfseite K, Fußende
F bei normal großem
Patienten von ca. 1,90 m Größe). Durch
das teleskopartige Ausfahren des Auslegerarms 22 ist ein
Querhub der Lagerungsplatte 26 realisiert, durch die Verfahrbarkeit
des zweiten Wagens 9 entlang der Führungsschiene 5 (Pfeilrichtung 28) ein
Längshub.
Ein Patient käme
vollständig
auf der dem Röntgenaufnahmesystem 11 zugewandten
Seite des Auslegearms 22 (zwischen K und F) zu liegen.
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In 2 ist
das Röntgenuntersuchungsgerät 1 der 1 in
einer Draufsicht dargestellt. Die Länge L der Führungsschiene 5 beträgt im Beispiel
ca. 2500 bis 3000 mm. Ein Verschiebebereich V des zweiten Wagens 9 beträgt ca. 1200
mm.
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In
der gestrichelt dargestellten Position des zweiten Wagens 9' ist die Lagerungsplatte 26' von drei Seiten,
d. h. in den Bereichen A, B, C, ungestört zugänglich. Insbesondere ist im
Bereich A das Bedienpersonal nach hinten nicht oder kaum durch die Schiene 5 behindert.
Gemäß einer
nicht dargestellten Variante sind beide Wägen 7, 9 weiter
bis an das Ende der Führungsschiene 5 verfahrbar,
so dass die Zugänglichkeit
noch weiter verbessert ist.
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In
den 3 und 4 sind zwei unterschiedliche
Varianten zum voneinander unabhängigen
Antrieb der beiden Wägen 7, 9 des
Röntgenuntersuchungsgeräts 1 in
schematischer Weise dargestellt. Diese Antriebssysteme sind im Wesentlichen im
Inneren der quaderförmigen
Führungsschiene 5 angeordnet
und somit in 1 nicht ersichtlich.
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Gemäß der in 3 dargestellten
Variante ist eine gemeinsame, feststehende Spindel 37 vorhanden,
die an Böcken 38, 39 fixiert
ist, welche an der Innenseite der Führungsschiene 5 befestigt
sein können.
Zur Bewegung des ersten Wagens 7 ist eine erste Antriebseinrichtung 41 vorhanden,
die eine erste Spindelmutter 43 umfasst, welche von einem
nur schematisch angedeuteten Antriebsmittel 45 (Zahnrad,
Kette etc.) antreibbar ist. Das Antriebsmittel 45 steht
hierzu mit einem ersten Antriebsmotor 47 in Verbindung,
welcher im ersten Wagen 7 angeordnet ist. Die erste Spindelmutter 43 ist
in einer zangenartigen, mit dem ersten Wagen 7 in Verbindung
stehenden Lagerstütze 49 drehbar
aufgehängt.
In analoger Weise ist eine zweite Antriebseinrichtung 51 zur
Bewegung des zweiten Wagens 9 vorhanden, mit einer zweiten
Spindelmutter 53, einem Antriebsmittel 55, einem
zweiten Antriebsmotor 57 und mit einer Lagerstütze 59.
Durch gesonderte Ansteuerung der Antriebsmotoren 47, 57 sind
die beiden Wägen 7 bzw. 9 unabhängig voneinander
bewegbar.
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Bei
dem alternativen Konzept gemäß 4 ist
sowohl eine drehbar gelagerte erste Spindel 61 als auch
eine drehbar gelagerte zweite Spindel 71 vorhanden. Die
Spindeln 61, 71 sind beispielsweise im Inneren
der Führungsschiene 5 drehbar
aufgehängt. Im
Inneren der Führungsschiene 5 ist
außerdem
ein die erste Spindel 61 antreibender erster Antriebsmotor 63 und
ein die zweite Spindel 71 drehender zweiter Antriebsmotor 73 vorhanden.
In den beiden Wägen 7, 9 sind
zugehörige
Spindelmuttern 65 bzw. 75 stehend befestigt. Durch
gesonderte Ansteuerung der Motoren 63 bzw. 73 sind
die Wägen 7 bzw. 9 unabhängig voneinander
entlang der Führungsschiene 5 bewegbar.
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In 5 ist
ein Tischantriebs-Steuerungssystem 91 schematisch dargestellt,
mit welchem für eine
Bedienperson – trotz
einer Kopplung der Patientenlagerungseinrichtung 13 an
die zweite Antriebseinrichtung 51 – eine frei bewegliche Lagerungsplatte 26 simulierbar
ist. Dies ist insbesondere für
angiographische Untersuchungen von Vorteil, da hierbei – wie bereits
erwähnt – eine Justierung
der Patientenlagerungsein richtung 13 und weniger eine Längsverfahrung
des Röntgenaufnahmesystems 11 vorteilig
und gewünscht
ist.
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Das
Tischantriebs-Steuerungssystem 91 umfasst einen fest mit
der Lagerungsplatte 26 verbundenen Bediengriff 92,
an welchem im Greifbereich ein Kraftaufnehmer 93 angebracht
ist. Der Kraftaufnehmer 93 ist beispielsweise ein piezoelektrischer
Aufnehmer, ein Dehnungsmessstreifen (DMS) oder ein Beschleunigungssensor.
Der Kraftaufnehmer 93 generiert ein elektrisches Signal
E, welches der vom Bediener aufgebrachten Kraft proportional ist.
Das elektrische Signal E ist über
eine Leitung 94 einer Steuereinheit 95 zugeführt, die
aus dem kraftproportionalen elektrischen Signal E über ein
in der Steuereinheit 95 abgelegtes Bewegungsmodell ein
einem Antriebsmotor M zuführbares
Steuersignal S generiert. Der oder die Antriebsmotoren M bewirken
beispielsweise eine Längsverschiebung der
Lagerungsplatte 26 und/oder optional eine Querverschiebung.
Hierzu können
gegebenenfalls mehrere Kraftaufnehmer für unterschiedliche Kraftrichtungen
vorhanden sein, auch an ein und demselben Bediengriff 92.
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Der
Motor M beschleunigt die Lagerungsplatte 26 beispielsweise
in Abhängigkeit
von der vom Bediener auf den Bediengriff 92 ausgeübten Kraft.
Je nachdem, ob ein oder mehrere Kraftaufnehmer vorhanden sind, ist
die Kraft dabei nur dem Betrag nach oder auch gemäß ihrer
Richtung simulierbar.
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Das
in der Steuereinheit 95 abgelegte Bewegungsmodell kann
entweder konventionell als Rechenmodell aufgebaut sein, in dem – wie bei
einer manuellen Tisch- oder Plattenbewegung – aus der ausgeübten Kraft,
die eine Beschleunigung bewirkt, und aus der dieser entgegenwirkenden
Haft- und Gleitreibung eine Motorsteuerung abgeleitet wird. Alternativ
kann das Bewegungsmodell in Form einer Fuzzy-Regelung implementiert
sein, indem Bewegungsparameter empirisch optimiert werden, um der Simulation
einer manuellen Tischbewegung möglichst
nahe zu kommen.
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Das
Tischantriebs-Steuerungssystem 91 kann auch eine Über- oder Untersetzung
simulieren, beispielsweise um die Bewegung der schweren Lagerungsplatte 26 auch
mit geringerem Kraftaufwand zu erreichen. Damit wird auch eine Arbeitserleichterung
für das
Personal erreicht.
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Das
Röntgenuntersuchungsgerät nach der Erfindung
hat neben der bereits geschilderten vielfältigen Funktionalität auch den
Vorteil, dass eine Verfahrbarkeit des Patienten im gesamten Körperstammbereich
realisierbar ist. Außerdem
erlaubt das Röntgenuntersuchungsgerät eine sehr
große
Zugänglichkeit
für das
medizinische Personal, das heißt,
das Personal kann von sehr vielen Seiten, beispielsweise von links,
von rechts und von der Kopfseite her, auf den Patienten zugreifen,
was insbesondere für
Notoperationen von Bedeutung ist.