DE102004044234A1

DE102004044234A1 - Verfahren zur Steuerung einer Liege, Patientenlagerungsvorrichtung und Röntgenbildgebungsgerät

Info

Publication number: DE102004044234A1
Application number: DE102004044234A
Authority: DE
Inventors: Mathuvelan Bangalore Varadharajulu
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2003-10-21
Filing date: 2004-09-14
Publication date: 2005-05-19
Also published as: US7186024B2; FR2860972B1; FR2860972A1; US20050084074A1; JP2005124615A; JP4054748B2

Abstract

Um ein Verfahren zur Steuerung einer Liege zu schaffen, bei dem eine Tischplatte (102), unabhängig von deren Abbiegung, von Hand leicht bewegt werden kann, wird die von der Belastung W herrührende Auslenkung des freien Endes der Tischplatte (102) kompensiert. Diese Abbiegungskompensation wird in der Weise durchgeführt, dass die Tischplatte (102) so verschwenkt wird, dass deren freies Ende entsprechend angehoben wird. Der Betrag T des Anhebens des freien Endes wird abhängig von der Größe D der Vorbewegung der Tischplatte (102), der Belastung W der Tischplatte (102) und der dem Benutzer zumutbaren Kraftanstrenung E bestimmt. Der Betrag des Anhebens des freien Endes wird mit der nachfolgenden Gleichung erhalten: DOLLAR A T = 2,38 - 0,00247D - 1,16E + 0,000022W·2· DOLLAR A + 0,000003D·2· - 0,0135E·2· + 0,000028WD DOLLAR A - 0,000157DE + 0,00301EW DOLLAR A E wird mit der folgenden Gleichung erhalten: DOLLAR A E = 1,72 + 0,00354D

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Liege, eine Patientenlagerungsvorrichtung und ein Röntgenbildgebungsgerät. Mehr im Einzelnen bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Steuerung einer aus einem Sockel in horizontaler Richtung vorbewegten Tischplatte, eine Patientenlagerungsvorrichtung, die eine solche Tischplatte aufweist und ein Röntgenbildgebungsgerät, das eine derartige Patientenlagerungsvorrichtung enthält.

Röntgenbildgebungsgeräte benutzen eine Patientenlagervorrichtung, um einen auf der Lagervorrichtung liegenden Patienten aufzunehmen. Einige Patientenlagervorrichtung sind so konstruiert, dass eine Tischplatte in horizontaler Richtung von einem Sockel aus vorbewegt werden kann (vgl. bspw. Druckschrift 1).
[Druckschrift 1] Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2002-177263 (Figuren 5, 6 auf den Seiten 2 bis 3).

Eine vorgeschobene Tischplatte wird wegen der Belastung abgebogen. Die Abbiegung der Tischplatte nimmt mit der Größe der Vorbewegung und einer Zunahme der Belastung zu. Wenn eine Tischplatte so ausgelegt ist, dass der Benutzer die Tischplatte von Hand bewegt, um eine jeweilige radiographi sche Position einzustellen, tritt ein Problem auf. Mit zunehmender Abbiegung der Tischplatte nimmt auch der von ihr ausgehende Widerstand zu, so dass es schwierig wird, sie von Hand zu betätigen.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Steuerung einer Liege, bei dem eine Tischplatte unabhängig von deren Abbiegung von Hand leicht bewegt werden kann, eine Patientenlagervorrichtung, die diese Steuerung vornimmt und ein Röntgenbildgebungsgerät zu schaffen, das eine solche Patientenlagervorrichtung enthält.

(1) Gemäß einem Aspekt der Mittel zur Lösung des vorgenannten Problems ist die Erfindung ein Verfahren zum Steuern einer von einem Sockel in horizontaler Richtung vorgeschobenen Tischplatte, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die von der Belastung herrührende Auslenkung des freien Endes der Tischplatte dadurch kompensiert wird, dass die Tischplatte so gekippt wird, dass das freie Ende angehoben wird.
(2) Gemäß einem anderen Aspekt der Mittel zur Lösung des vorgenannten Problems ist die vorliegende Erfindung eine Patientenlagervorrichtung mit einer Tischplatte, die von einem Sockel in horizontaler Richtung vorbewegt werden kann, gekennzeichnet dadurch, dass die Lagervorrichtung ein Kompensationsmittel aufweist, dass die von der Belastung herrührende Auslenkung des freien Endes der Tischplatte dadurch kompensiert, dass die Tischplatte so gekippt wird, dass das freie Ende angehoben wird.
(3) Gemäß einem weiteren Aspekt der Mittel zur Lösung des vorgenannten Problems ist die vorliegende Erfindung ein Röntgenbildgebungsgerät mit einer Lagerungsvorrichtung, die einen Patienten auf einer Tischplatte lagert, die in horizontaler Richtung von einem Sockel aus vorbewegt wird und mit Bildgebungsmitteln, die unter Verwendung von Röntgenstrahlen radiographische Bilder eines Patienten aufnehmen, gekennzeichnet dadurch, dass das Bildgebungsgerät ein Kompensationsmittel aufweist, das eine Auslenkung des freien Endes der Tischplatte dadurch kompensiert, dass die Tischplatte so gekippt wird, dass das freie Ende angehoben wird.

Hinsichtlich der Verbesserung der Bedienbarkeit ist es von Vorzug, wenn der Betrag des Anhebens des freien Endes abhängig von der Größe der Vorbewegung der Tischplatte, der Belastung der Tischplatte und der für den Benutzer zumutbaren Kraftanstrengung bestimmt wird. Vorzuziehen ist, dass der Betrag des Anhebens des freien Endes nach der folgenden Beziehung bestimmt wird: T = 2.38 – 0,00247D – 1,16E + 0,000022W2 + 0,000003D2 – 0,0135E2 + 0,000028WD – 0,000157DE + 0,00301EWworin D der Betrag der Vorbewegung ist; W die Belastung ist; und E die zumutbare Kraftanstrengung ist.

Hinsichtlich einer weiteren Verbesserung der Bedienbarkeit ist es von Vorteil, wenn E gemäß der nachfolgenden Beziehung bestimmt wird: E = 1,72 + 000354Dworin D der Betrag der Vorbewegung ist.

Dies ist hinsichtlich einer weiteren Verbesserung der Bedienbarkeit von Vorteil. Gemäß den oben erläuterten Aspek ten der vorliegenden Erfindung wird eine von der Belastung herrührende Auslenkung oder Abbiegung des freien Endes einer Tischplatte dadurch kompensiert, dass die Tischplatte so gekippt wird, dass das freie Ende angehoben wird. Deshalb kann die Tischplatte unabhängig von ihrer Auslenkung oder Abbiegung leicht von Hand bewegt werden.

Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wie sie in der beigefügten Zeichnung dargestellt sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 ist eine schematische Darstellung des Aufbaus des Röntgenbildgebungsgerätes;
2 ist ein Blockschaltbild des Liegensystems;
3 ist eine Zeichnung zur Veranschaulichung der Art und Weise der Tischplattenvorbewegung;
4 ist eine weitere Zeichnung die die Art und Weise der Tischplattenvorbewegung veranschaulicht.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung wird im Nachfolgenden die gegenwärtig beste Weise zur Ausführung der Erfindung beschrieben. 1 veranschaulicht schematisch den Aufbau des Röntgenbildgebungsgerätes. Dieses Gerät ist ein Beispiel für die beste Weise die Erfindung auszuführen. Der Aufbau dieses Gerätes veranschaulicht ein Beispiel der besten Ausführungsform bezüglich eines erfindungsgemäßen Röntgenbildgebungsgerätes. Der Sockel 104 ist ein Beispiel des erfin dungsgemäßen Sockels.
In der Gantry 200 sind ein Röntgenstrahlsendeteil 202 und ein Röntgenstrahlempfangsteil 204, die einander gegenüberliegend angeordnet sind, auf einem bogenförmigen Arm 206 gelagert. Der Arm 206 ist an einem Gestell 208 gelagert.
Das Röntgenstrahlsendeteil 202 enthält eine Röntgenröhre und projiziert Röntgenstrahlen zu dem Röntgenstrahlempfangsteil 204. Das Röntgenstrahlempfangsteil 204 enthält einen Photodetektor, wie etwa einen Bildverstärker, und empfängt von dem Röntgenstrahlsendeteil 120 projizierte Röntgenstrahlen.
Die Bedienerkonsole 300 ist eine Mensch-/Maschinenschnittstelle für den Benutzer. Die Bedienerkonsole 300 weist Informationsverarbeitungseinrichtungen, wie einen Computer und dessen periphere Vorrichtungen auf. Die Bedienerkonsole 300 steuert das Liegensystem 100 und die Gantry 200 gemäß den Anweisungen von dem Benutzer, wobei radiographische Bilder aufgenommen werden.
2 ist ein Blockschaltbild des Liegensystems 100. Das Liegensystem 100 ist ein Beispiel für beste Ausführungsform der Erfindung hinsichtlich der Patientenlagerungsvorrichtung. Der Aufbau des Systems veranschaulicht ein Beispiel für die beste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lagerungsvorrichtung. Die Bewegung dieses Systems veranschaulicht ein Beispiel für die gegenwärtig beste Ausführungsform hinsichtlich des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Liegensteuerung.
Wie in der 1 dargestellt, weist das Gerät ein Liegensystem 100, eine Gantry 200 und eine Bedienerkonsole 300 auf. Das Liegensystem ist ein Beispiel für die erfin dungsgemäßen Lagerungsmittel. Die Gantry 200 ist ein Beispiel für die erfindungsgemäßen bildgebenden Mittel.
Das Liegensystem 100 weist eine Tischplatte 102 auf. Die Tischplatte 102 ist auf einem Sockel 104 gelagert. Die Tischplatte 102 ist in ihrem normalen Zustand horizontal. Die Tischplatte 102 ist ein Beispiel der erfindungsgemäßen Tischplatte.
Wie in der 2 dargestellt, ist auf der Tischplatte 102 ein Patient P in einer mit dem Gesicht nach oben weisenden Lage gelagert. Die Tischplatte 102 wird von einem Vor-/Rückbewegungsmechanismus 20, einem Hubmechanismus 30 und einem Kippmechanismus 40 angetrieben. Der Vor-/Rückbewegungsmechanismus 20 kann die Tischplatte in ihrer Längsrichtung (der Richtung der Körperachse des Patienten) vor- und zurückbewegen. Der Hubmechanismus 30 kann die Tischplatte in der vertikalen Richtung auf und ab bewegen; und der Kippmechanismus 30 kann die Tischplatte bezüglich der Horizontalrichtung schwenken. Die Vor-/Rückbewegung, die Auf-/Abbewegung und die Schwenkbewegung der Tischplatte 102 werden jeweils von einem Sensor 22, 32, 42 erfasst.
Der Vor-/Rückbewegungsmechanismus 20, der Hubmechanismus 30 und der Kippmechanismus 40 sind von einer Steuereinheit 50 gesteuert. Von den Sensoren 22, 32, 42 kommende Messsignale werden in die Steuereinheit 50 eingegeben. Als Steuereinheit 50 wird beispielsweise ein Mikrocomputer verwendet. Der Vor-/Rückbewegungsmechanismus 20, der Hubmechanismus 30 und der Kippmechanismus 40 sowie die Steuereinheit 50 sind in dem Sockel 104 untergebracht.
3 veranschaulicht die Art und Weise, in der die Tischplatte 102 vor- und zurückbewegt wird. Wie in der Figur dargestellt, wird die Tischplatte 102 von dem Sockel 104 aus in Richtung der Körperachse des Patienten P vorgeschoben. Die Figur zeigt 4 Zustände, die sich um den Betrag des Vorschubs aus einer Bezugsstellung S unterscheiden. Es sei angenommen, dass die Beträge des Vorschubs in diesen Zuständen jeweils D1, D2, D3, D4 seien, wobei die D1 < D2 < D3 < D4.
Die Tischplatte 102 wird unter der von dem Gewicht des Patienten herrührenden Belastung W abgebogen, wobei ihr freies Ende absackt. Das Maß der Abbiegung ist durch den Weg definiert, um den das freie Ende der Tischplatte bezüglich des (mit in gestrichelten Linien angedeuteten) nicht abgebogenen Zustands nach unten geht. Der Betrag der Abbiegung nimmt mit der Zunahme des Vorschubs zu. Wenn somit der Betrag der Abbiegung in den vier Zuständen jeweils d1, d2, d3, d4 ist gilt d1 < d2 < d3 < d4.
Diese Auslenkung des freien Endes der Tischplatte 102 erhöht den Bewegungswiderstand der Tischplatte 102, wenn der Benutzer versucht die Tischplatte 102 von Hand zu bewegen, was die Bedienung der Tischplatte schwierig gestaltet. Dieser Bewegungswiderstand nimmt mit der Zunahme der Größe der Auslenkung zu. Deshalb wird die Handbedienung mit zunehmendem Vorschub schwieriger.
Bei der erfindungsgemäßen Patientenlagerungsvorrichtung wird deshalb zur Abhilfe die Abbiegung der Tischplatte 102 kompensiert. Die Abbiegungskompensation geschieht durch Verschwenken der Tischplatte 102 in der Weise, dass ihr freies Ende angehoben wird. 4 veranschaulicht die Tischplatte mit kompensierter Abbiegung. Wie in der Figur veranschaulicht, ist die Tischplatte 102 so gekippt, dass das freie Ende der Tischplatte 102 in den vier Zuständen jeweils um den Abstand T1, T2, T3, T4 angehoben ist. Die Werte T1, T2, T3, T4 der Anhebung entsprechen den jeweiligen Werten d1, d2, d3, d4 der Abbiegung.
Die Abbiegungskompensation durch Verschwenken der Tischplatte 102 wird in der Weise durchgeführt, dass der Kippmechanismus 40 durch die Steuereinheit 50 entsprechend angesteuert wird. Die Steuereinheit 50 und der Kippmechanismus 40 sind ein Beispiel des erfindungsgemäßen Kompensationsmittels. Die Steuereinheit 50 berechnet auf der Grundlage der Größe des Vorschubs und der Belastung einen Hubwert. Die Steuereinheit 50 verschwenkt die Tischplatte 102 sodann so, dass der Betrag der Anhebung des freien Endes der Tischplatte 102 dem berechneten Hubwert entspricht. Bei dieser Berechnung des Hubwertes ist auch die Kraftanstrengung berücksichtigt, die der Benutzer zulässigerweise ausübt, wenn er die Tischplatte 102 von Hand bewegt. Die Zulässige Kraftanstrengung des Benutzers ist dem Bewegungswiderstand äquivalent, den der Benutzer gerade noch überwinden kann.
Ein Beispiel für eine Gleichung zur Berechnung des Wertes T des Hubs (mm) ist wie folgt: T = 2.38 – 0,00247D – 1,16E + 0,000022W2 + 0,000003D2 – 0,0135E2 + 0,000028WD – 0,000157DE + 0,00301EWworin
D: Betrag des Vorschubs (mm)
W: Belastung (Kg)
E: zumutbare Kraftanstrengung des Benutzers (Kg)
Der Betrag D des Vorschubs wird von dem Sensor 20 gemessen. Bezüglich der Belastung W wird ein vorher gemessener Wert über die Benutzerkonsole 300 eingegeben. Die den Benut zer zumutbare Kraftanstrengung E ist durch die folgende Beziehung bestimmt: E = 1,72 + 0,00354D
Anstatt, dass E mittels der vorgenannten Beziehung bestimmt wird, kann für E auch ein konstanter Wert genommen werden, der unabhängig von dem Betrag D des Vorschubs ist.
Bei Durchführung der vorstehenden erläuterten Abbiegungskompensation kann der Benutzer die Tischplatte 102 von Hand bewegen, wobei er unabhängig von der Abbiegung der Tischplatte 102 einen zweckentsprechenden Bewegungswiderstand spürt. Das bedeutet, dass der Benutzer die Tischplatte 102 leicht von Hand bewegen kann.
Es können die verschiedensten Ausführungsformen der Erfindung hergestellt werden, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. Die vorliegende Erfindung ist deshalb nicht auf die speziellen in der Beschreibung erläuterten Ausführungsformen beschränkt, sondern nur durch den Schutzbereich der beigefügten Patentansprüche.

1

100: Liegensystem
102: Tischplatte
104: Sockel
200: Gantry
202: Röntgenstrahlsendeteil
204: Röntgenstrahlempfangsteil
206: Arm
208: Gestell
300: Bedienerkonsole

2

P: Patient
22, 32, 42: Sensor
20: Vor-/Rückbewegungsmechanismus
30: Hubmechanismus
40: Kippmechanismus
50: Steuereinheit
102: Tischplatte

3

102: Tischplatte
104: Sockel

4

102: Tischplatte
104: Sockel

Claims

Verfahren zur Steuerung eine Liege, bei dem eine in horizontaler Richtung von einem Sockel (104) aus vorbewegte Tischplatte (102) gesteuert wird, wobei die von der Belastung herrührende Abbiegung des freien Endes der Tischplatte (102) dadurch kompensiert wird, dass die Tischplatte (102) so verschwenkt wird, dass das freie Ende entsprechend angehoben wird.
Liegensteuerverfahren nach Anspruch 1, bei dem der Betrag des Anhebens des freien Endes abhängig von der Größe der Vorbewegung der Tischplatte (102), der Belastung der Tischplatte (102) und der dem Benutzer zumutbaren Kraftanstrengung bestimmt wird.
Patientenlagerungsvorrichtung (100) mit einer Tischplatte (102), die in horizontaler Richtung von einem Sockel (104) aus vorbewegbar ist, wobei die Patientenlagerungsvorrichtung (100) eine Kompensationseinrichtung (40) aufweist, die die von einer Belastung herrührende Abbiegung des freien Endes der Tischplatte (102) dadurch kompensiert, dass sie die Tischplatte (102) so verschwenkt, dass dessen freies Ende entsprechend angehoben wird.
Patientenlagerungsvorrichtung (100) nach Anspruch 3, bei der die Kompensationseinrichtung (40) die Größe des Hubs des freien Endes abhängig von der Größe der Vorbewegung der Tischplatte (102), der Belastung der Tischplatte (102) und der dem Benutzer zumutbaren Kraftanstrengung bestimmt.
Patientenlagerungsvorrichtung (100) nach Anspruch 4, bei der unter der Annahme, dass die Größe des Vorschubs gleich D, die Belastung gleich W und die zumutbare Kraftanstrengung gleich E ist, Größe des Hubs der Spitze wie folgt ausgedrückt ist: T = 2.38 – 0,00247D – 1,16E + 0,000022W2 + 0,000003D2 – 0,0135E2 + 0,000028WD - 0,000157DE + 0,00301EW
Patientenlagerungsvorrichtung (100) nach Anspruch 5, bei der E wie folgt ausgedrückt ist: E = 1,72 + 0,000354D
Röntgenstrahlbildgebungsgerät, das aufweist: eine Lagerungseinrichtung (100), die einen Patienten auf einer in horizontaler Richtung von einem Sockel (104) aus vorbewegten Tischplatte (102) lagert und eine Bildgebungseinrichtung (200), die unter Verwendung von Röntgenstrahlen radiographische Bilder eines Patienten aufnimmt, wobei das bildgebende Röntgengerät außerdem eine Kompensationseinrichtung (40) aufweis, die die von einer Belastung herrührenden Abbiegung des freien Endes der Tischplatte (102) dadurch kompensiert, dass sie die Tischplatte (102) so verschwenkt, dass dessen freies Ende entsprechend angehoben wird.
Bildgebendes Röntgengerät nach Anspruch 7, bei dem die Kompensationseinrichtung (40) die Größe des Hubs des freien Endes abhängig von der Größe der Vorbewegung der Tischplatte (102), der Belastung der Tischplatte (102) und der dem Benutzer zumutbaren Kraftanstrengung bestimmt.
Bildgebendes Röntgengerät nach Anspruch 8, bei dem unter der Annahme, dass die Größe des Vorschubs gleich D, die Belastung gleich W und die zumutbare Kraftanstrengung gleich E ist, Größe des Hubs der Spitze wie folgt ausgedrückt ist: T = 2.38 – 0,00247D – 1,16E + 0,000022W2 + 0,000003D2 – 0,0135E2 + 0,000028WD - 0,000157DE + 0,00301EW
Bildgebendes Röntgengerät nach Anspruch 9, bei dem E wie folgt ausgedrückt ist: E = 1,72 + 0,000354D