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Die
Erfindung betrifft ein Diagnosegerät, insbesondere ein
Röntgengerät, umfassend einen auf einer Tragvorrichtung
drehbar gelagerten Patiententisch sowie eine Diagnoseeinheit, die
ebenfalls an der Tragvorrichtung gelagert ist und mittels eines
mechanischen Antriebs und einer Verstellmechanik entlang einer Längsrichtung
parallel zum Patiententisch verfahrbar ist. Die Erfindung betrifft
weiterhin ein Verfahren zum Verstellen einer an einer Tragvorrichtung gelagerten
Diagnoseeinheit eines Diagnosegeräts mittels eines mechanischen
Antriebs und einer Verstellmechanik entlang einer Längsrichtung
parallel zu einem Patiententisch, der ebenfalls an der Tragvorrichtung
drehbar gelagert ist.
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Zur
Untersuchung von Patienten werden häufig Diagnosegeräte
eingesetzt, wie z. B. Röntgendurchleuchtungsgeräte,
bei denen ein Bildempfänger über dem Patienten
und ein Röntgenstrahler unterhalb des Patiententisches
angeordnet sind. Solche Geräte werden für gewöhnlich
als Untertischgeräte bezeichnet. Ein solches Untertischgerät
ist z. B. das AXIOM Sirescop SD Durchleuchtungssystem der Firma
Siemens, das zum Einsetzen bei nahezu allen digitalen radiologischen
und fluoroskopischen Verfahren geeignet ist. Das genannte Untertischgerät
umfasst einen an einer Tragvorrichtung dreh- bzw. schwenkbar gelagerten
Patiententisch, der in Abhängigkeit von der durchzuführenden
Untersuchung ausgehend von einer horizontalen Lage bei Bedarf um +/–90° in
eine vertikale Lage verstellt werden kann. Im Betrieb des Geräts
muss der Bilddetektor möglichst nah an einem zu untersuchenden
Organ oder Gewebe des Patienten verfahren werden, um Aufnahmen mit
einer hohen Qualität zu erhalten. Daher wird die gesamte
Diagnoseeinheit, die den Bilddetektor oberhalb und den Röntgenstrahler
unterhalb des Patiententisches umfasst, getragen von einer Haltevorrichtung
entlang des Patiententisches verfahren. Dabei bewegt sich die Diagnoseeinheit
unabhängig von der Ausrichtung und Neigung des Patiententisches
entlang einer Längsrichtung des Patiententisches parallel
zu einer Liegefläche. Die Bewegung der Diagnoseeinheit
in Längsrichtung des Patiententisches wird beispielsweise über
einen Bediengriff an der Haltevorrichtung angesteuert, der manuell
betätigt wird. Um die Bewegung der Diagnoseeinheit in den
unterschiedlich geneigten Lagen des Patiententisches zu ermöglichen,
ist ein Gegengewicht zum Ausgleich des Gewichts der Diagnoseeinheit
vorgesehen, das über eine Verstellmechanik mit der Diagnoseeinheit
gekoppelt ist. Das Gegengewicht ist bei dem benannten Gerät
im Inneren des Patiententisches angebracht. Durch die Verstellmechanik,
die insbesondere einen Reibradantrieb umfasst, wird dem Bediener
das Verfahren der Diagnoseeinheit erleichtert. Das Gewicht der Diagnoseeinheit
und des Gegenwichts betragen typischerweise jeweils mehrere hundert
Kilogramm, beispielsweise etwa 400 kg. Die gesamte Tragmechanik
und Bodenkonstruktion müssen daher entsprechend ausgelegt
werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hohe Sicherheit für
den Patienten bei einem Untertischgerät zu gewähren.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
ein Diagnosegerät, insbesondere Röntgengerät,
umfassend einen auf einer Tragvorrichtung drehbar gelagerten Patiententisch
sowie eine Diagnoseeinheit, die ebenfalls an der Tragvorrichtung
gelagert ist und mittels eines motorischen Antriebs und einer Verstellmechanik
entlang einer Längsrichtung parallel zum Patiententisch
verfahrbar ist, wobei eine Messvorrichtung zum Messen eines Messsignals
einer zu der vom motorischen Antrieb ausgeübten Antriebskraft
korrelierten Messgröße vorgesehen ist und wobei
eine Steuereinheit zum Auswerten des Messsignals vorgesehen ist,
die dafür ausgebildet ist, beim Überschreiten
eines vorgegebenen Werts bezüglich des Messsignals eine
Reaktion einzuleiten.
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Die
Erfindung basiert auf der Überlegung, dass ein sicherer,
Patienten schonender Betrieb des Diagnosegeräts vorliegt,
indem die vom Antrieb erzeugten Kräfte zum Verfahren der
Diagnoseeinheit im Betrieb des Diagnosegeräts gemessen
werden, um eine mögliche Kollision zwischen der Diagnoseeinheit
und dem Patienten rechtzeitig zu erkennen. Sowohl das Messen der
Antriebskräfte als auch die Erkennung eines Kollisionsfalls
erfolgen insbesondere völlig automatisch mit Hilfe eines
computergestützten Systems, so dass die Vorgehensweise
sich durch ihre Effizienz und ihren hohen Automatisierungsgrad auszeichnet.
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Die
Messung der Antriebskraft kann entweder direkt oder auch indirekt über
eine mit dieser korrelierten Messgröße erfolgen.
Hierbei wird insbesondere der zeitliche Verlauf der Antriebskraft
beim Verstellen der Diagnoseeinheit über dem Patiententisch erfasst
und ausgewertet, wobei Unregelmäßigkeiten im Verlauf,
beispielsweise ein steiler Anstieg der Antriebskraft, als ein Stoß zwischen
der Diagnoseeinheit und dem Patienten interpretiert werden. Ein
solcher Anstieg der Antriebskraft deutet insbesondere auf eine Kollision
hin, wenn die gemessene Antriebskraft einen vorgegebenen, gerätespezifischen
Wert überschreitet. Die Größenordnung
der gemessenen Antriebskräfte hängt dabei sowohl
von der Art der Messvorrichtung als auch von dem Eigengewicht der Diagnoseeinheit
und der mit ihr gekoppelten Bewegungsmechanik ab. Erzielt ist hierbei
die Erkennung von Kollisionskräften in der Größenordnung
von 100 N und kleiner.
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Wenn
eine Unregelmäßigkeit im Verlauf der aktuell vom
Antrieb erzeugten bzw. auf die Verstellmechanik angreifenden Kräfte
detektiert wird, ist gemäß einer bevorzugten Variante
vorgesehen, dass als Reaktion ein weiteres Verfahren der Röntgeneinheit
angehalten und insbesondere ein Zurückfahren der Diagnoseeinheit
bewirkt wird. Dadurch wird verhindert, dass die Diagnoseeinheit
mit einer erhöhten Antriebskraft gegen den Patienten verfahren
wird, was zu einer Verletzung des Patienten führen könnte.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Variante ist die Steuereinheit dafür
ausgebildet, das Messsignal mit einem vorgegebenen Signalverlauf
zu vergleichen. Hierbei wird die erfasste Messgröße,
die insbesondere ein aktueller Verlauf der Antriebskraft angibt, mit
einem vorliegenden gerätespezifischen Signalverlauf verglichen.
Der vorliegende Signalverlauf wurde beispielsweise bei einem Kalibriervorgang
des Diagnosegeräts erhalten und stellt den Verlauf der Antriebskraft
dar, wenn die Diagnoseeinheit ungehindert über die gesamte
Länge des Patiententisches verfahren wird.
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Vorteilhafterweise
ist die Steuereinheit dafür ausgebildet, beim Überschreiten
eines im Bezug auf den vorgegebenen Signalverlauf definierten Toleranzbereichs
die Reaktion zu bewirken. Aufgrund des meist unstetigen Verlaufs
sowohl der Kalibrier- als auch der Messkurve der Antriebskraft ist
ein direkter Vergleich des aktuell gemessenen Signalverlauf mit
dem vorgegebenen Signalverlauf schwierig. Um trotzdem einen Kollisionsfall
sicher detektieren zu können, ist ausgehend von dem vorgegebenen Kalibrierverlauf
ein Toleranzbereich definiert. Dabei werden Schwankungen des aktuell
gemessenen Signalverlaufs nicht als eine Kollision mit dem Patienten interpretiert,
solange diese sich innerhalb des Toleranzbereichs befinden. Erst
wenn bei der Bewegung der Diagnoseeinheit entlang des Patiententisches eine
Kraft gemessen wird, die diesen Toleranzbereich überschreitet,
wird dies als eine Kollision gedeutet und die Steuereinheit bewirkt
ein Anhalten und insbesondere ein Zurückfahren der Diagnoseeinheit in
die entgegengesetzte Richtung, um eine Erhöhung der von
der Diagnoseeinheit auf den Patienten ausgeübten Kräfte
zu verhindern.
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Zweckdienlicherweise
ist ein Speicher vorgesehen, in dem mehrere Signalverläufe
für unterschiedliche Stellungen des Patiententisches hinterlegt
sind oder dynamisch abhängig von der Position des Patiententischs
errechnet werden. In Abhängigkeit von dem Neigungswinkel
des Patiententisches während der Untersuchung ist der Signalverlauf
der Antriebskraft, die zum Verfahren der Diagnoseeinheit entlang
des Patiententisches erforderlich ist, für die unterschiedlich
geneigten Stellungen des Patiententisches unterschiedlich. Die verschiedenen
Signalverläufe sind beispielsweise für alle geneigten Stellungen
des Patiententisches, die sich um einen definierten Winkel, wie
z. B. 1°, unterscheiden, für den gesamten Schwenkbereich
des Patiententisches bestimmt und hinterlegt bzw. können
aus bekannten Eichwerten berechnet werden. Bei der Untersuchung des
Patienten zu einem späteren Zeitpunkt steht somit ein geeigneter
Vergleichsverlauf zur Verfügung. Eine Kalibrierung des
Geräts muss auch nicht vor jeder Untersuchung durchgeführt
werden, sondern der zuvor gewonnene Kalibrier-Datensatz kann jederzeit später
zum Vergleich herangezogen werden. Alternativ kann auch eine dynamische
Berechnung des Signalverlaufs in Abhängigkeit vom Neigungswinkel des
Patiententischs erfolgen. Dabei kann weiterhin eine feste oder eine
vom Neigungswinkel des Patiententischs abhängige Vorgabe
eines Toleranzbereiches für den Signalverlauf erfolgen.
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Bevorzugt
ist die Verstellmechanik im Patiententisch integriert. Zum einen
beansprucht dabei das gesamte Diagnosegerät weniger Platz
und zum anderen wird die Verstellmechanik selbst beim Transport
und Betrieb des Geräts vor mechanischen Störungen
geschützt.
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Der
Signalverlauf der Antriebskraft kann mit einer hohen Genauigkeit
bestimmt werden, indem die Messvorrichtung vorzugsweise für
eine direkte Kraftmessung der auf die Verstelleinheit wirkenden Antriebskraft
ausgebildet ist. Hierbei ist die Messvorrichtung nach Art eines
Kraftaufnehmers oder Kraftmessdose mit einem Federkörper
ausgebildet. Mit solchen Kraftaufnehmern können sowohl
Druck- als auch Zugkräfte gemessen werden. Die Verformung des
Federkörpers wird beispielsweise über Dehnungsmessstreifen
in eine elektrische Spannung umgewandelt, die registriert und in
einen Kraftmesswert umgerechnet wird. Es sind aber auch andere Messprinzi pien
einsetzbar. So können die auftretenden Zug- und Druckkräfte
auch mittels eines nach der PCME-Technologie ausgeführten
Sensors berührungslos auf Basis des magnetostriktiven Effekts
gemessen werden. PCME steht hierbei für "Pulse-Current-Modulated
Encoding". Das Messprinzip eines derartigen Sensors ist in der
WO 2005/064281 beschrieben.
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Nach
einer alternativen Ausgestaltung ist die Messvorrichtung für
eine Drehmomentmessung ausgebildet. Hierbei wird insbesondere abtriebsseitig das
Drehmoment des Antriebs gemessen, beispielsweise an einer Welle,
die das Drehmoment von einem Getriebe des Antriebs in die Verstellmechanik einleitet.
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Die
Erfassung der Antriebskräfte kann auf eine besonders einfache
Art und Weise erfolgen, indem die Messvorrichtung dafür
ausgebildet ist, eine Motorkenngröße des Antriebs
zu messen. Beispielsweise ist die Messvorrichtung zum Messen eines
Motorstroms, einer Drehgeschwindigkeit oder eines Drehmoments des
Motors ausgebildet, wobei alle diese Größen mit
der abtriebsseitig erzeugten Kraft korreliert sind, so dass das
Messsignal einfach und schnell über eine geeignete Software
zum Darstellen des Kraftverlaufs umgerechnet werden kann.
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Die
Erfassung der auftretenden Drehmomente im Antrieb bzw. der Kräfte
in der Verstellmechanik ist an verschiedenen Stellen möglich.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Messvorrichtung zwischen dem Antrieb und der Verstellmechanik
angeordnet. Hierbei wird insbesondere das Abtriebsmoment des Antriebs
durch Einbau eines Drehmomentsensors zwischen einem Getriebe und der
Verstellmechanik erfasst. Bei dieser Variante sind vielfältige
Ausführungen eines Drehmomentsensors einsetzbar: Es kommen
beispielsweise herkömmliche Drehmomentsensoren auf Dehnungsmessstreifen-Basis
oder Sensoren zur berührungslosen Messung des Drehmoments
in Frage. Alternativ kann ein Torsionssensor als ein Kraftsensor
in der Abtriebsachse integriert werden, so dass mittels der gemessenen
Torsinn in der Abtriebsachse Informationen über die auf
die Verstellmechanik wirkenden Kräfte gewonnen wird.
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Gemäß einer
alternativen Ausführungsvariante ist die Messvorrichtung
mit einer Lagerung der Verstellmechanik gekoppelt. Die Messvorrichtung
ist hierbei nach Art eines Kraftaufnehmers ausgebildet, z. B. eines
Sensors in Biegebalkenausführung, der sich durch seinen
einfachen Aufbau, geringen Preis und hohe Genauigkeit auszeichnet.
Ein solcher Kraftaufnehmer ist mit einem Ende fest am Patiententisch gelagert
und mit seinem anderen Ende mit der Verstellmechanik gekoppelt,
so dass die Verstellmechanik über ihn schwimmend innerhalb
des Patiententisches gelagert ist. Der wesentliche Vorteil dieser Ausführungsvariante
ist, dass der oder die Kraftaufnehmer direkt am Patiententisch gelagert
sind, so dass die Reibungsverluste vom Motor, Getriebe und der Verstellmechanik
nicht mit erfasst werden.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsvariante ist die Messvorrichtung
zwischen der Verstellmechanik und der Diagnoseeinheit, insbesondere
zwischen der Haltevorrichtung für die Diagnoseeinheit angeordnet.
Hierbei ist die Messvorrichtung direkt zwischen der Antriebskette
und der Haltevorrichtung für die Diagnoseeinheit angeordnet.
Eine derartige Anordnung der Messvorrichtung ist insbesondere dann
anwendbar, wenn der Antrieb nicht mit der Haltevorrichtung gekoppelt,
sondern an einer anderen Stelle fest im Patiententisch gelagert
ist.
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Vorteilhafterweise
ist die Gesamtmasse des Diagnosegeräts im Vergleich zu
herkömmlichen Diagnosegeräten mit Gegengewicht
erheblich reduziert, insbesondere um ein Drittel, was sich vorteilhaft
auf die Transportkosten und Anforderungen an die Bodenbeschaffenheit
am Aufstellort auswirkt. Das bisher bei den Untertischgeräten
verwendete Gegengewicht wird bei dem vorgeschlagenen Diagnosegerät durch
den fest gekoppelten Antrieb in Kombination mit der Messvorrichtung
zur Sicherheitsüberwachung ersetzt, wodurch die Sicherheit
des Patienten in Bezug auf mögliche Kollisionen mit der
Diagnoseeinheit erheblich erhöht ist.
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Die
Aufgabe wird weiterhin erfindungsgemäß gelöst
durch ein Verfahren zum Verstellen einer an einer Tragvorrichtung
gelagerten Diagnoseeinheit eines Diagnosegeräts mittels
eines motorischen Antriebs und einer Verstellmechanik entlang einer Längsrichtung
parallel zu einem Patiententisch, der ebenfalls an der Tragvorrichtung
drehbar gelagert ist, wobei ein Messsignal einer zu der vom motorischen Antrieb
ausgeübten Antriebskraft korrelierte Messgröße
mittels einer Messvorrichtung gemessen wird und das Messsignal mit
Hilfe einer Steuereinheit ausgewertet wird und wobei beim Überschreiten
eines vorgegebenen Werts bezüglich des Messsignals eine Reaktion
von der Steuereinheit eingeleitet wird.
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Die
in Bezug auf das Diagnosegerät angeführten Vorteile
und bevorzugten Ausgestaltungen sind sinngemäß auf
das Verfahren zu übertragen.
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Aufgrund
Alterung und Verschleiß der Verstellmechanik sowie der
mechanischen Komponenten des Antriebs ändert sich der Verlauf
der Antriebskräfte im Laufe der Zeit. Damit ein aktueller
Kalibrierverlauf zum Vergleich mit den bei einer Untersuchung gemessenen
Werten vorliegt, werden für die Auswertung Signalverläufe
herangezogen, die vorzugsweise im Laufe des Betriebs des Diagnosegeräts
in bestimmten Zeitabständen aktualisiert werden. Hierzu werden
vorzugsweise von Zeit zu Zeit Kalibrierläufe mit dem jeweiligen
Diagnosegerät selbst durchgeführt. Alternativ
können auch typisch, auf Erfahrungen beruhende Signalverläufe
als Referenzkurven beispielsweise in Abhängigkeit des Alters
oder der Betriebsstunden hinterlegt werden.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Hierin zeigen schematisch und stark vereinfacht:
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1 in
einem Längsschnitt ein Diagnosegerät mit einem
Patiententisch in vertikaler Lage und mit zwei in den Lagerungspunkten
einer Verstellmechanik des Geräts angeordneten Kraftaufnehmern,
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2 in
einem Längsschnitt ein Diagnosegerät mit einem
Patiententisch in vertikaler Lage und mit einem an einem Antrieb
des Geräts gekoppelten Kraftaufnehmer,
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3 in
einer perspektivischen Ansicht einen Antrieb gemäß 2,
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4 in
einem Längsschnitt ein Diagnosegerät mit einem
Patiententisch in vertikaler Lage und mit einem zwischen einer Verstellmechanik
und einem Halter einer Diagnoseeinheit angeordneten Kraftaufnehmer,
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5 in
einem Diagramm qualitativ die Verläufe der auftretenden
Antriebskräfte bei einem Normalfall und bei einer Kollision
während einer Untersuchung bei einem Diagnosegerät
in einer horizontalen Gerätelage bei 0°.
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Gleiche
Bezugszeichen haben in den verschiedenen Figuren die gleiche Bedeutung.
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In 1 ist
ein Diagnosegerät 2 dargestellt, das für
Röntgenuntersuchungen vorgesehen ist und im wesentlichen
einen wannenförmigen Patiententisch 4, der in
einer vertikalen um +90° geneigten Stellung gezeigt ist,
sowie eine Haltevorrichtung 6 für eine Diagnoseeinheit 8 umfasst.
Die Diagnoseeinheit 8 weist einen über einer Liegefläche 10 des
Patiententisches 4 angeordneten Röntgendetektor 12 und einen
mit diesem mechanisch gekoppelten Röntgenstrahler 14 auf,
der dem Röntgendetektor 12 gegenüberliegend
angeordnet ist und bei einer horizontalen Stellung des Patiententisches 4 sich
unter dem Patiententisch 4 befindet.
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Der
Patiententisch 4 und die Haltevorrichtung 6 sind
an einer hier nicht gezeigten Tragvorrichtung derart schwenkbar
angeordnet, dass der Patiententisch 4 ausgehend von einer
horizontalen Lage eine Drehung um +/–90° um einen
hier nicht gezeigten, sich gemäß 1 etwa
in der Mitte der Haltevorrich tung 6 befindlichen Drehpunkt
in die vertikale Lage ausführen kann, wie in der Figur
gezeigt ist. Bei der Drehung des Tisches 4 wird die Haltevorrichtung 6 zusammen
mit der Diagnoseeinheit 8 mitgedreht, so dass die Diagnoseeinheit 8 immer
die gleiche Orientierung zum Tisch 4 aufweist. Die konventionale Lage
entspricht im wesentlichen einer Ansicht auf die Darstellung gemäß 1 von
der linken Seite.
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Im
Betrieb des Geräts 2 wird die Diagnoseeinheit 8 entlang
einer Längsrichtung 16 des Patiententisches 4 parallel
zur Liegefläche 10 verfahren. Zum Verstellen der
Diagnoseeinheit 8 in Längsrichtung 16 ist
ein in diesem Ausführungsbeispiel in der Haltevorrichtung 6 eingebauter
Antrieb 18 vorgesehen. Mittels des Antriebs 18 verfährt
die gesamte Haltevorrichtung 6 entlang einer innerhalb
des wannenförmigen Patiententisches 4 angeordneten
und sich in Längsrichtung 16 erstreckenden Verstellachse 20,
die eine Verstellmechanik bildet.
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Um
einen Stoß zwischen der Diagnoseeinheit 8 und
einem hier nicht dargestellten, auf dem Patiententisch 4 gelagerten
Patienten rechtzeitig zu erkennen, sind an beiden Enden der Verstellachse 20 im
Bereich ihrer Lagerung am Patiententisch 4 zwei Messvorrichtungen 22 angeordnet,
die nach Art eines Kraftaufnehmers ausgebildet sind und einen nicht
näher gezeigten Federkörper umfassen. Die Kraftaufnehmer 22 sind
an einem Ende fest mit dem Patiententisch 4 verbunden und
am anderen Ende mit der Verstellachse 20 gekoppelt. Somit
bilden beide Kraftaufnehmer im wesentlichen die Lagerung der Verstellachse 20 im
Patiententisch 4. Dadurch, dass sich die Federkörper
der Kraftaufnehmer 22 unter der Einwirkung der Antriebskräfte
zusammenziehen oder ausdehnen können, ist die Verstellachse 20 über
die Kraftaufnehmer 22 schwimmend gelagert.
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Die
Kraftaufnehmer 22 messen die Kraft, die vom Antrieb 18 in
die Verstellachse 20 eingeleitet wird. Die Messdaten werden
an eine Steuereinheit 24 mit einem Speicher 25 übertragen,
die sie auswertet und insbesondere als einen Kraftverlauf vi sualisiert (siehe 5).
Beim Detektieren einer Kollision steuert die Steuereinheit 24 den
Antrieb 18 zum Anhalten an und leitet eine Bewegung der
Haltevorrichtung 6 in die entgegengesetzte Richtung ein,
um den Kontakt zwischen der Diagnoseeinheit 8 und dem Patienten zu
unterbrechen. Somit erfolgen die Erkennung einer Kollision und das
entsprechende Zurückfahren der Diagnoseeinheit 8 völlig
automatisch.
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Eine
alternative Ausführung der Messvorrichtung 22 ist
in 2 gezeigt. Hierbei ist die Messvorrichtung 22 zwischen
dem Antrieb 18 und der Verstellmechanik 20 angeordnet
und erfasst das von einem Motor 26 des Antriebs 18 erzeugte, über
ein Getriebe 28 an die Verstellmechanik 20 übertragene
Abtriebsmoment, wie aus 3 ersichtlich ist. Dabei ist die
Messvorrichtung 22 nach Art eines Drehmomentsensors ausgebildet
und in diesem Ausführungsbeispiel an einer Abtriebswelle 30 zwischen
dem Getriebe 28 und einem Kettenrad 32 der Verstellmechanik 22 angeordnet.
Da das Abtriebsmoment mit der vom Antrieb 18 erzeugten
Kraft zum Verstellen der Diagnoseeinheit 8 korreliert ist,
kann das von der Steuereinheit 24 erhaltene Messsignal
einfach in eine Antriebskraft umgerechnet und ggf. angezeigt werden.
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Ein
weiteres Ausführungsbeispiel für ein Diagnosegerät 2,
bei dem die Antriebskraft, die beim Verfahren der Haltevorrichtung 6 auf
die Verstellmechanik 20 angreift, gemessen und zur Erfassung
einer Kollision ausgewertet wird, ist aus der 4 zu entnehmen.
Hierbei ist der Antrieb 18 nicht in der Haltevorrichtung 6 eingebaut,
sondern im Bereich eines Lagerungspunkts der Verstellmechanik 20 am
Patiententisch 4 fixiert. Die Verstellmechanik 20 ist
in diesem Ausführungsbeispiel nach Art eines Kettenantriebs
ausgebildet. Die Haltevorrichtung 6 ist fest mit der Verstellmechanik 20 verbunden,
so dass beim Verstellen der Verstellmechanik 20 über
den Antrieb 18 die Haltevorrichtung 6 mitverfahren
wird und eine Bewegung in Längsrichtung 16 ausführt.
Die Messvorrichtung 22 ist hierbei ebenfalls ein Kraftaufnehmer,
der zwischen der Haltevorrichtung 6 und der Verstellmechanik 20 angeordnet
ist.
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Alternativ
zum Kraftaufnehmer 22 kann gemäß 4 die
Messvorrichtung 22 auch ein Drehmomentsensor, wie er in
Zusammenhang mit 2 und 3 beschrieben
wurde, oder auch ein Torsionssensor sein, der direkt am Antrieb 18 angebracht
ist.
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Eine
Bestimmung der Antriebskraft kann außerdem durch Messen
einer Kenngröße des Motors 26, insbesondere
durch Messen des Motorstroms, erfolgen. Die Motorstromüberwachung
stellt die einfachste Möglichkeit dar, das Drehmoment des
Antriebs 18 zu erfassen. Jedoch ist dabei die geringste Genauigkeit
zu erwarten.
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Der
Verlauf der gemessenen Antriebskräfte über die
Zeit für eine horizontale Gerätestellung bei 0° ist
qualitativ in 5 gezeigt. Hierbei wird ein
vorgegebener, im Speicher 25 der Steuereinheit 24 hintergelegter
Signalverlauf K herangezogen, der zu einem früheren Zeitpunkt
bei einem Kalibriervorgang ohne einen Patienten auf dem Patiententisch 4 aufgenommen
und hinterlegt wurde. Der Kalibrier-Signalverlauf K dient als eine
Vergleichbasis, die einen Bereich angibt, in dem das Signal der
Antriebskräfte beim Verfahren der Diagnoseeinheit 8 entlang
des Patiententisches 4 zwischen zwei Zeitpunkte t0 und t1 schwankt,
ohne dass dabei Störungen aufgrund einer Kollision mit
einem Patienten vorliegen. Auf Grundlage des Kalibrier-Signalverlaufs
K wird ein Toleranzbereich T definiert, innerhalb dessen sich der Normalverlauf
der Antriebskräfte befindet.
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Im
Betrieb des Diagnosegeräts 2 wird von der Steuereinheit 24 überprüft,
ob das aktuell gemessene Messsignal A bzw. die dadurch bestimmten
Antriebskräfte sich im Toleranzbereich T befinden oder eine
Obergrenze T0 des Toleranzbereichs T überschreiten.
Für diesen Zweck werden die aktuell bestimmten Antriebskräfte
insbesondere in einem Diagramm gemeinsam mit dem vorgegebenen Signalverlauf
K und dem Toleranzbereich T visualisiert. Beim Vorliegen eines Peaks
im Messsignal A, der die Obergrenze T0 des
Toleranzbereichs T überschreitet, wird dies von der Steuereinheit 24 als
eine Kollision der Diagnoseeinheit 8 mit dem Patienten
interpretiert und sie leitet unverzüglich ein Zurückfahren
der Diagnoseeinheit 8 ein.
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Der
Normalverlauf der Antriebskraft ist zum einen gerätespezifisch
und zum anderen hängt er von der Neigung des Patiententisches 4 der
Haltevorrichtung 6 ab. Hierbei lassen sich die Kräfte,
die zum Verfahren der Haltevorrichtung 6 überwunden
werden müssen, als Funktion der Massen der Haltevorrichtung 6,
der Verstelleinheit 20 und des Antriebs multipliziert mit
dem Sinus des Neigungswinkels des Patiententisches 4 angeben.
Somit werden für viele Gerätelagen Kalibrier-Signalverläufe
aufgenommen und hinterlegt oder sie werden aus Gerätedaten
errechnet. Insbesondere werden die Signalverläufe K für
alle Gerätelagen mit einem Unterschied von beispielsweise
1° aufgezeichnet bzw. errechnet.
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Ist
im Betrieb des Geräts 2 dieses einem Verschleiß-
und Alterungsprozess unterworfen, wird mit der Zeit eine immer größere
Antriebskraft notwenig, um die Haltevorrichtung 6 zu verfahren,
auch wenn eine Kollision besteht. In diesem Fall ist vorzusehen, dass
der Kalibrier-Signalverlauf K für jede Gerätestellung
im Betrieb des Geräts 2 mehrmals nachgeführt
wird, um stets einen aktuellen Toleranzbereich T für die
Auswertung de Messdaten zu liefern.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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