DE102006059500A1 - X-ray examination device for examining thorax region of patient, has two joint arms holding source or detector, where arms are individually fixed at stand with shoulder-sided ends and independently tiltable in each of its degrees of freedom - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine insbesondere mobile Röntgenuntersuchungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a particularly mobile X-ray examination apparatus according to the preamble of claim 1.
Für den mobilen Einsatz sind Röntgenuntersuchungsvorrichtungen vorteilhaft, die eine hohe Flexibilität im Einsatz aufweisen und beim Transport und bei der Lagerung ein möglichst geringes Volumen beanspruchen.For the mobile application are x-ray examination devices advantageous, which have a high flexibility in use and the lowest possible during transport and storage Claim volume.
Herkömmlicherweise werden einteilige mobile Röntgengeneratoren eingesetzt, die an einem Ausleger die Röntgenquelle enthalten. Solche Systeme können, wenn sie fahrbar ausgestaltet sind, leicht transportiert werden. Bei diesen Systemen ist der Röntgendetektor aber als gesonderte Einheit ausgebildet, die manuell zu der Röntgenquelle positioniert werden muss. Dies stellt hohe Anforderungen an die Kenntnisse und Erfahrungen des Bedienpersonals.traditionally, one-piece mobile X-ray generators are used, which contain the X-ray source on a cantilever. Such Systems can be easily transported if they are mobile become. In these systems, however, the X-ray detector is formed as a separate unit that manually to the X-ray source must be positioned. This places high demands on the knowledge and experiences of the operating staff.
Weiterhin sind mobile Röntgenanlagen bekannt, die an einer Röntgeneinheit einen C-Bogen mit der Röntgenquelle und dem Röntgendetektor umfassen und die in einer separaten, als Monitorwagen bezeichnete Anzeigeeinheit die für die Bildverarbeitung erforderlichen Anzeigeelemente enthalten. Solche Röntgensysteme haben daher einen hohen Platzbedarf. Zudem ist ihre Mobilität durch die Zweiteilung in die Röntgeneinheit und die Anzeigeeinheit eingeschränkt.Farther Mobile x-ray systems are known which are connected to an x-ray unit a C-arm with the X-ray source and the X-ray detector include and in a separate, referred to as monitor cart Display unit required for image processing Display elements included. Have such X-ray systems therefore a lot of space. In addition, their mobility limited by the division into the X-ray unit and the display unit.
Aus
der
Bei den vorstehend beschriebenen Röntgenanlagen ist zudem in der Regel ein gesonderter Patiententisch erforderlich.at The X-ray systems described above are also known in usually a separate patient table required.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für den mobilen Einsatz besonders geeignete Röntgenuntersuchungsvorrichtung anzugeben.Of the Invention is based on the object, one for the mobile Use particularly suitable X-ray examination device specify.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Danach umfasst die Vorrichtung einen Patiententisch mit einem Tischsockel und einer Tischplatte sowie als Funktionseinheiten eine Röntgenquelle und einen Röntgendetektor. Die Röntgenuntersuchungsvorrichtung umfasst weiterhin zwei Gelenkarme zur Halterung der Funktionseinheiten. Dabei sind die Gelenkarme an dem Tischsockel einzeln gelenkig befestigt. Diese Anordnung ermöglicht den Aufbau einer besonders kompakten Röntgenuntersuchungsvorrichtung.The The object is achieved by the features of claim 1. Thereafter, the device comprises a Patient table with a table base and a table top as well as functional units, an X-ray source and an X-ray detector. The X-ray examination apparatus further comprises two Articulated arms for holding the functional units. Here are the Articulated arms individually hinged to the table base. This arrangement allows the construction of a particularly compact X-ray examination device.
Vorteilhafterweise sind die Gelenkarme mit ihrem schulterseitigen Ende drehbar an dem Tischsockel gehalten und weisen über ihren Verlauf zwei oder mehr Gelenke auf, so dass die an dem jeweils freiendseitigen Ende gehaltene Funktionseinheit mindestens um vier, bevorzugt um fünf oder sechs Schwenkachsen verstellbar ist.advantageously, are the articulated arms with their shoulder-side end rotatable on the Table pedestal held and have over its course two or more joints on, so that at the each freeendseitigen end held functional unit at least four, preferably by five or six pivot axes is adjustable.
Insbesondere sind die Gelenkarme hierbei in allen Schwenk-Freiheitsgraden unabhängig voneinander verstellbar, wodurch alle für eine Röntgenuntersuchung wünschenswerten Positionen flexibel ansteuerbar sind.Especially the articulated arms are independent in all pivoting degrees of freedom adjustable from each other, all for an x-ray examination desirable positions are flexibly controlled.
In besonders vorteilhafter Weise sind die Gelenkarme geeignet, wechselweise und austauschbar jede der Funktionseinheiten zu halten, also sowohl die Röntgenquelle als auch den Röntgendetektor, wodurch sich ein für den Bediener bzw. Untersuchenden ergonomisch optimierter und an die Umgebungsverhältnisse angepasster Untersuchungsaufbau realisieren lässt. Die Funktionseinheiten sind hierbei sowohl mechanisch als auch elektrisch an den jeweiligen Gelenkarm bzw. an eine Versorgungsleitung insbesondere über eine Steckverbindung ankoppelbar.In Particularly advantageously, the articulated arms are suitable, alternately and to keep interchangeable each of the functional units, so both the X-ray source as well as the X-ray detector, thereby ergonomic for the operator or examiner optimized and adapted to the environmental conditions Examination setup can be realized. The functional units Here are both mechanically and electrically to the respective Articulated arm or to a supply line in particular via a plug connection can be coupled.
Bevorzugt ist der Röntgendetektor hierbei auch losgelöst vom Gelenkarm betriebsbereit, so dass erweiterte Einsatzmöglichkeiten gegeben sind. Beispielsweise können hierdurch auch Aufnahmen getätigt werden, bei denen der Patient in seinem Patientenbett liegt. Es ist also ein autarker Betrieb des Röntgendetektors möglich.Prefers the X-ray detector is also detached here From the articulated arm ready for use, allowing extended use given are. For example, this can also be taken pictures where the patient lies in his patient bed. It Thus, a self-sufficient operation of the X-ray detector is possible.
Um eine Transportposition oder Parkposition zu schaffen, in der der Überstand der an dem Tischsockel gehaltenen Gelenkarme minimiert ist, können die Gelenkarme zweckmäßigerweise in eine Parkposition verfahren werden, in der die Glieder eines Gelenkarmes zumindest im Wesentlichen an dem Tischsockel anliegen.Around to create a transport position or parking position in which the supernatant the held on the table base articulated arms is minimized, the Articulated arms expediently in a parking position be moved, in which the limbs of an articulated arm, at least essentially abut the table base.
Bevorzugt sind die Gelenkarme motorisch angetrieben, so dass die für die Positionierung notwendigen Kräfte nicht durch den Bediener aufgebracht werden müssen. Bei einer rein manuellen Verstellbarkeit werden die Gelenkarme in der jeweils gewünschten Position durch ein Bremssystem beispielsweise durch Magnetbremsen gehalten.Prefers the articulated arms are driven by a motor, so that the for the positioning of necessary forces not by the operator must be applied. With a purely manual adjustability The articulated arms are in the desired position held by a braking system, for example by magnetic brakes.
Vorzugsweise ist jeder Gelenkarm rechnergesteuert nach Art eines Roboterarmes verstellbar, wodurch die für die Positionierung aller Gelenkarmelemente notwendigen Ansteuerinformation nicht im Einzelnen vom Bediener bewirkt werden müssen.Preferably Each articulated arm is computer-controlled in the manner of a robot arm adjustable, allowing for the positioning of all articulated arm elements necessary control information not in detail by the operator must be effected.
Dabei ist vorteilhafterweise eine Steuereinheit eingesetzt, die dazu ausgebildet, die an den freiendseitigen Enden der Gelenkarme gehaltenen Funktionseinheiten stets fluchtend entlang einer durch die Strahlrichtung der Röntgenquelle definierten Strahlachse zueinander auszurichten. Insbesondere wird hierbei der Röntgendetektor mit seiner Detektionsfläche senkrecht zur Strahlachse ausgerichtet. Dadurch ergibt sich ohne Zutun des Bedieners eine bildoptimierte Gegenüberstellung der Funktionseinheiten zueinander.In this case, a control unit is advantageously used, which is adapted to the function units held at the free ends of the articulated arms always aligned along a defined by the beam direction of the X-ray source th beam axis to each other. In particular, in this case the X-ray detector is aligned with its detection surface perpendicular to the beam axis. This results in an image-optimized comparison of the functional units to each other without the intervention of the operator.
Die Positionierung der Gelenkarme erfolgt in einer zweckdienlichen Ausgestaltung motorisch unterstützt, indem in ei ner bevorzugten Variante bei einer manuellen Druckausübung diese geeignet erfasst und über die Steuereinheit ein Antriebsmotor derart angesteuert wird, dass der Gelenkarm in Richtung des ausgeübten Drucks verstellt wird. Hierzu wird beispielsweise der Motorstrom oder eine andere Kenngröße des Antriebsmotors ausgewertet. Insbesondere wird auf ein auf den Gelenkarm ausgeübtes Drehmoment als Maß für den ausgeübten manuellen Druck rückgeschlossen.The Positioning of the articulated arms takes place in an expedient embodiment motor assisted by in a ner preferred variant in case of manual pressure application, this is suitably detected and controlled by the control unit, a drive motor such that is the articulated arm in the direction of the applied pressure is adjusted. For this example, the motor current or a evaluated other characteristic of the drive motor. In particular, is applied to a force exerted on the articulated arm torque as a measure of the applied manual pressure inferred.
Vorteilhafterweise ist die Eingabe von Positionierbefehlen über Steuerelemente an den Armabschnitten der Gelenkarme möglich, wobei diese in besonders vorteilhafter Ausbildung flächig, quasi als eine "künstliche Haut" Teile der Armabschnitte oder deren gesamte Oberfläche überdecken. Eine solche Ausgestaltung ist besonders ergonomisch, da der Bediener die Verstellung der gewünschten Armabschnitte vornehmen kann, ohne über gesonderte, an anderer Stelle realisierte Eingabevorrichtungen die Steuerbefehle eingeben zu müssen.advantageously, is the input of positioning commands via controls at the arm portions of the articulated arms possible, these in a particularly advantageous training area, quasi as an "artificial skin" parts of the arm sections or their cover entire surface. Such a design is particularly ergonomic, as the operator adjusting the desired arm sections can carry out, without over separate, elsewhere implemented input devices to enter the control commands.
Für eine besonders intuitive Bedienung ist die "künstliche Haut" derart ausgebildet, dass das zu steuernde Element einem händischen Druck auf das Steuerelement in einfacher Weise ausweicht.For a particularly intuitive operation is the "artificial Skin "designed so that the element to be controlled a manual Dodge pressure on the control in a simple manner.
Dabei sind die Eingabeelemente vorzugsweise derart mit dem motorischen Antrieb der Gelenkarme oder mit der Steuereinheit verschaltet, dass jeder Gelenkarm einem händischen Druck auf die Eingabevorrichtung nachgibt. An jedem Gelenkarm sind insbesondere drucksensitive Sensorelemente vorgesehen, die zur Erfassung einer gewünschten Verstellrichtung ausgebildet sind. Über die Sensorelemente wird daher insbesondere die Richtung des durch das Bedienpersonal ausgeübten manuellen Drucks erfasst. Die Steuereinheit veranlasst darauf ein Verfahren des Gelenkarms in die gewünschte Richtung, so dass der Gelenkarm quasi dem ausgeübten Druck nachgibt und damit ausweicht. Dadurch ist insgesamt ein motorisch unterstütztes, manuelles Verfahren der Gelenkarme ermöglicht.there the input elements are preferably so with the motor Drive the articulated arms or with the control unit interconnects that each articulated arm is subjected to a manual pressure on the input device gives way. At each articulated arm in particular pressure-sensitive sensor elements provided for detecting a desired adjustment are formed. About the sensor elements is therefore in particular the direction of the manual action exercised by the operator Recorded pressure. The control unit initiates a procedure for this of the articulated arm in the desired direction, so that the Articulated arm almost gives way to the applied pressure and thus dodging. This is a total of a motor assisted, manual method of articulated arms allows.
In wiederum vorteilhafter Ausführung sind die Steuereinheit sowie der Röntgengenerator in dem Tischsockel integriert. Das im Verhältnis zu den übrigen Teilen hohe Gewicht dieser Baugruppen macht die gesamte Vorrichtung besonders kippsicher, da sich der Schwerpunkt dadurch unter dem Patiententisch befindet.In again advantageous embodiment are the control unit and the X-ray generator integrated in the table base. The high weight in relation to the other parts of these assemblies makes the entire device particularly tip over, because the center of gravity is thus under the patient table.
Gemäß einer weiteren, zu Transportzwecken besonders vorteilhaften Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Funktionseinheiten für einen Transport der Vorrichtung von den Gelenkarmen abgenommen und in entsprechenden Halterungen an dem Tischsockel gehaltert werden können. Die Gelenkarme sind somit beim Verfahren in ihre Parkposition frei von den Funktionseinheiten. Dies verringert zum einen das Transportvolumen der Vorrichtung. Gleichzeitig sind die Funktionselemente bei Transport und Lagerung der Röntgenuntersuchungsvorrichtung in der jeweiligen Halterung vergleichsweise gut gegen Beschädigung geschützt. Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass jede der Funktionseinheiten automatisch mittels eines jeden der Gelenkarme in die korrespondierende Halterung verbracht, und von dort auch wieder entnommen werden kann.According to one further, for transport purposes particularly advantageous variant of Device according to the invention is provided that the functional units for a transport of the device removed from the articulated arms and in appropriate brackets can be held on the table base. The articulated arms are thus free from the functional units when moving into their parking position. This reduces the transport volume of the device on the one hand. At the same time, the functional elements are during transport and storage the X-ray examination device in the respective holder comparatively well protected against damage. Conveniently, is provided that each of the functional units automatically by means of each of the articulated arms is placed in the corresponding holder, and from there can also be removed again.
In bevorzugter Weise ist der Tischsockel auf Rädern fahrbar. Hierdurch ist die gesamte Röntgenuntersuchungsvorrichtung mobil, d. h. sie weist keine ortsfesten, fest an einem Gebäude installierten Komponenten auf. Durch die gewählte Ausgestaltung mit den am Tischsockel befestigten Gelenkarmen ist insgesamt eine äußerst kompakte, vollständig ausgerüstete und mobile Röntgenanlage gebildet.In Preferably, the table base is wheeled on wheels. As a result, the entire X-ray examination apparatus mobile, d. H. It has no fixed, fixed to a building installed components. Due to the chosen design with the articulated arms attached to the table base is a total of an extremely compact, fully equipped and mobile X-ray system formed.
Vorteilhafterweise weist die Tischplatte klappbare Abschnitte auf, was es ermöglicht, die Abmessungen des Patiententisches zu verkleinern und eine kompakte Transportposition zu realisieren. Insbesondere sind die Abschnitte derart herunterklappbar, dass die Tischplatte in der umgeklappten Stellung eine mechanische Abschirmung bildet, die den Tischsockel umgibt und so die an dem Tischsockel gehaltenen Funktionseinheiten schützt.advantageously, the table top has hinged sections, which makes it possible To reduce the dimensions of the patient table and a compact To realize transport position. In particular, the sections folded down so that the table top in the folded Position forms a mechanical shield that surrounds the table base and thus protects the functional units held on the table base.
Vorzugsweise ist ein Bildschirm mit dem Röntgendetektor zu einer Baueinheit integriert, so dass er insbesondere auch gemeinsam mit dem Röntgendetektor an einem Freiende eines Gelenkarmes gehalten werden kann. Der Bildschirm ist hierbei an der von der Detektionsfläche des Detektors abgewandten Seite angeordnet, und insbesondere um mindestens eine Achse verschwenkbar gehalten, um für einen Bediener stets einen optimalen Blick auf die Bildfläche zu gewährleisten.Preferably is a screen with the X-ray detector to a unit integrated so that he also in particular together with the X-ray detector can be held on a free end of an articulated arm. The screen is here at the of the detection surface of the detector arranged on the opposite side, and in particular by at least one Axis kept pivotable to a server always to ensure an optimal view of the picture surface.
Um einen autarken Betrieb der Detektoreinheit auch losgelöst von den Gelenkarmen zu ermöglichen, ist in einer zweckdienlichen Weiterbildung in der Detektoreinheit eine Bildverarbeitungseinheit integriert. Innerhalb der Detektoreinheit erfolgt also zugleich auch die Auswertung und Aufbereitung der erfassten Röntgenstrahlen, um ein entsprechendes Bild auf dem Bildschirm anzeigen zu können.Around a self-sufficient operation of the detector unit also detached to allow from the articulated arms is in a convenient Development in the detector unit, an image processing unit integrated. Within the detector unit thus takes place at the same time also the evaluation and preparation of the detected X-rays, to display a corresponding image on the screen.
Bevorzugt ist die Röntgenuntersuchungsvorrichtung automatisch verfahr- oder navigierbar. Hierzu ist die Vorrichtung mit einem Antrieb sowie insbesondere mit einem automatischen Navigationssystem versehen. Alternativ oder ergänzend zum automatischen Navigationssystem ist die Vorrichtung fernsteuerbar, insbesondere auch durch die Eingabe von Sprachbefehlen.Prefers If the X-ray examination device is automatically moved or navigable. For this purpose, the device with a drive as well especially provided with an automatic navigation system. Alternatively or in addition to the automatic navigation system the device is remotely controllable, in particular by the input of Voice commands.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen jeweils in schematisch perspektivischer Darstellung:following an embodiment of the invention with reference to a Drawing explained in more detail. In each show in a schematic perspective view:
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.each other corresponding parts are in all figures with the same reference numerals Mistake.
Die
in den Figuren dargestellte mobile Röntgenuntersuchungsvorrichtung
Die
Sockelplatte
An
dem Sockelturm
Insbesondere
sind die einzelnen Abschnitte
In
Längsrichtung betrachtet ist der Sockelturm
Jeder
Gelenkarm
Die
Detektoreinheit
Die
Röntgenquelle
Die
Gelenkarme
Über
die Steuereinheit
Auf
der der Detektorfläche
Zur
Durchführung einer Aufnahme werden die Gelenkarme
Sowohl
beim automatischen als auch beim motorisch unterstützten
manuellen Verfahren wird der zweite Gelenkarm
Wie
aus
Durch
die Bewegungsfreiheitsgrade kombiniert mit der Ansteuerung durch
die Steuereinheit
Für
den Transport der Vorrichtung
Der
Bildschirm
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