DE102007032533B4 - Verfahren zum Betreiben eines Medizinischen Diagnose- und/oder Therapiegeräts und Medizinisches Diagnose- und/oder Therapiegerät - Google Patents

Verfahren zum Betreiben eines Medizinischen Diagnose- und/oder Therapiegeräts und Medizinisches Diagnose- und/oder Therapiegerät Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Betreiben eines medizinischen Diagnoseund/oder Therapiegeräts (1) mit folgenden Schritten: – eine Bewegung eines ersten Arms (3.1) des Gerätes (1) wird von Steuermitteln angesteuert, – an dem Gerät (1) angeordnete Abstands- oder Näherungssensoren (9.1; 9.2) erfassen Daten und übermittelt die Daten an Auswertemittel, – die Auswertemittel werten die Daten der Abstands- oder Näherungssensoren (9.1; 9.2) dahingehend aus, ob die erfassten Daten auf eine Annäherung des ersten Arms an einen über ein Gelenk (4) mit dem ersten Arm verbundenen zweiten Arm (3.2) des Gerätes (1) zurückzuführen sind, – die Auswertung wird für eine weitere Steuerung der Bewegung des ersten Arms verwendet derart, dass die Beweglichkeit des ersten Arms eingeschränkt oder gestoppt oder ein Warnsignal ausgegeben wird, wenn die erfassten Daten nicht auf eine Annäherung des ersten Arms an den zweiten Arm des Gerätes (1) zurückzuführen sind und dass die Beweglichkeit des ersten Arms nicht eingeschränkt oder gestoppt wird, wenn die erfassten Daten auf eine Annäherung des ersten Arms an den zweiten Arm des Gerätes zurückzuführen sind, wobei – an dem ersten Arm (3.1) und dem zweiten Arm (3.2) die Abstandssensoren (9.1; 9.2) derart angeordnet sind, dass bei einem ausreichend starken Knicken des Gelenks (4) zwischen dem ersten Arm (3.1) und dem zweiten Arm (3.2) der an dem ersten Arm (3.1) angeordnete Abstandssensor (9.1) eine Annäherung des zweiten Armes (3.2) detektiert und der an dem zweiten Arm (3.2) angeordnete Abstandssensor (9.2) eine Annäherung des ersten Armes (3.1) detektiert.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Medizinischen Diagnose- und/oder Therapiegeräts gemäß dem Patentanspruch 1 und ein Medizinisches Diagnose- und/oder Therapiegerät gemäß dem Patentanspruch 11.
  • In der Medizintechnik bei Medizinischen Diagnose- und/oder Therapiegeräten besteht bei der Verwendung von komplexen mechanischen und motorisch bewegten Komponententrägersystemen, beispielsweise Stativen oder Robotern mit einem C-Arm oder Patientenliegen, auf Grund der teilweise zahlreichen elektromechanisch verstellbaren einzelnen Trägerelemente (Gelenke, Arme etc.) die Gefahr einer Kollision des Komponententrägers bzw. einzelner Trägerelemente mit geräteexternen Kollisionspartnern wie zum Beispiel mit Personen, anderen medizinischen Geräten, Ablagekonsolen, Deckenstativen oder ähnlichem.
  • Die allgemein übliche Methode um Kollisionen zu vermeiden besteht in einer präventiven Erfassung möglicher Kollisionen durch eine beliebige Sensorik (z. B. Ultraschall, kapazitive Sensoren, Laserscanner), die Abstandsinformationen oder zumindest die Annäherungsinformation zu potentiellen Kollisionspartnern generiert. Allerdings detektieren diese Sensoren auch eigene Teile oder Elemente des Komponententrägersystems oder des Geräts bei gewollten Bewegungen desselben, z. B. wenn sich die „Schere” zweier durch ein Gelenk verbundener Trägerelemente im normalen Betrieb schließt. Kollisionssensoren, die an den beiden Trägerelementen entsprechend angebracht sind, um z. B. die mögliche Gefährdung durch Hineingreifen einer Person in diese Schere zu detektieren, werden zwangsläufig auch die Annäherung der beiden eigentlichen Trägerelemente detektieren (Eigendetektion).
  • Um das zu verhindern, können die Sensoren in einer Weise angebracht werden, dass eine Eigendetektion ausgeschlossen ist. Dadurch wird allerdings eine vollständige Abdeckung der Gefährdungsbereiche verhindert. Eine weitere Alternative besteht in der Verwendung von mechanischen Schaltelementen, die bei Berührung oder Druck einen sofortigen Stopp auslösen, anstelle der Abstands- oder Näherungssensoren. Derartige Schaltelemente detektieren jedoch nur eine bereits auftretende Kollision, eine voraussehende Vermeidung von Kollisionen ist damit nicht möglich.
  • Aus der Druckschrift DE 10 2004 041 821 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Sicherung eines maschinell gesteuerten Handhabungsgeräts bekannt. Aus ermittelten Sensordaten wird durch Auswertung der Positionsdaten der Bereich herausgefiltert, in dem sich der Roboter befindet. Dazu erfolgt ein Abgleich und Vergleich der ermittelten Sensordaten mit den Positionsdaten. Weiter kann ein berücksichtigtes numerisches Modell der Robotergeometrie eine noch genauere Differenzierung zwischen echter Störung und Eigenstörung ermöglichen.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Medizinischen Diagnose- und/oder Therapiegeräts bereitzustellen, durch welches Kollisionen von Teilen des Medizinischen Diagnose- und/oder Therapiegeräts mit geräteexternen Kollisionspartnern effektiv verhindert werden; des weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, ein für die Durchführung des Verfahrens geeignetes Medizinisches Diagnose- und/oder Therapiegerät bereitzustellen.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Medizinischen Diagnose- und/oder Therapiegeräts gemäß dem Patentanspruch 1 und von einem Medizinischen Diagnose- und/oder Therapiegerät gemäß dem Patentanspruch 8; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der zugehörigen Unteransprüche 2 bis 7 sowie 9 bis 15.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines Medizinischen Diagnose- und/oder Therapiegeräts mit einem Komponententräger, insbesondere einem Knickarm oder einer Schere, ist es durch eine Auswertung der Daten des Abstands- und/oder Näherungssensors dahingehend, ob die Messwerte auf eine Eigendetektion des Gerätes zurückzuführen sind, gewährleistet, zwischen einer tatsächlich zu erwartenden Kollision mit einem geräteexternen Kollisionspartner und einer lediglich durch gewollte Bewegungen hervorgerufenen Annäherung zwischen Geräteteilen zu unterscheiden.
  • Auf diese Weise ist es möglich, effektiv Kollisionen mit geräteexternen Kollisionspartnern zu verhindern und gleichzeitig sicherzustellen, dass eine Detektion von Annäherungen zwischen Geräteteilen des Medizinischen Diagnose- und/oder Therapiegeräts (Eigendetektion) den Betrieb des Medizinischen Diagnose- und/oder Therapiegeräts nicht unnötig verlangsamt oder gar verhindert. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird hierzu die Beweglichkeit des ersten Geräteteils eingeschränkt oder gestoppt oder ein Warnsignal ausgegeben, wenn die erfassten Daten nicht auf eine Eigendetektion des Gerätes zurückzuführen sind. Andererseits wird nach einer weiteren Ausführung der Erfindung die Beweglichkeit des Geräteteils nicht eingeschränkt oder gestoppt, wenn die erfassten Daten auf eine Eigendetektion des Gerätes zurückzuführen sind.
  • In vorteilhafter Weise für eine besonders zuverlässige Auswertung einer Eigendetektion des Gerätes verwenden die Auswertemittel für die Auswertung Daten über die Geometrie des Gerätes, Daten über den Anbringungsort des Abstands- oder Näherungssensors und/oder Echtzeit-Positionsdaten des Gerätes. Mit Hilfe der Geometrie des Gerätes kann die Auswerteeinheit Rückschlüsse daraus ziehen, welche Ausdehnungen das Gerät bzw. die einzelnen Teile des Gerätes haben und wo sich unbewegliche Teile des Gerätes befinden.
  • Zusätzlich durch die Daten über den Anbringungsort des Abstands- oder Näherungssensors kann eingeschätzt werden, welche anderen Teile des Gerätes sich in der Nähe des Abstands- oder Näherungssensors befinden. Mittels der Echtzeit-Positionsdaten können dann jeweils zeitnah die Positionen der beweglichen Teile des Geräts einbezogen werden. Insgesamt kann die Auswerteeinheit auf der Grundlage derartiger Daten bestimmen, ob sich lediglich ein bewegliches oder unbewegliches Teil des Gerätes dem Abstands- oder Näherungssensor nähert und ob dadurch die Daten des Abstands- oder Näherungssensors über eine zu erwartende Kollision zustande kommen oder ob es sich um eine drohende Kollision mit einem externen Kollisionspartner handelt.
  • Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung vergleichen die Auswertemittel für die Auswertung die aktuellen Daten des Abstands- oder Näherungssensors während einer Bewegung des ersten Geräteteils mit in Speichermitteln gespeicherten Daten, insbesondere solchen Daten des Abstands- oder Näherungssensors, die aus einer vergleichbaren Kalibrationsbewegung des ersten Geräteteils erhaltenen wurden.
  • Eine solche Kalibration kann vor Beginn des Untersuchungsbetriebs des Medizinischen Diagnose- und/oder Therapiegeräts durchgeführt werden. Es können dabei zum Beispiel mehrere mögliche Bewegungsabläufe getestet und Kalibrationsdaten des Abstands- oder Näherungssensors bei Abwesenheit eines externen Kollisionspartners aufgenommen und gespeichert werden. Ein Vergleich der aktuellen Daten mit den Kalibrationsdaten kann ein eindeutiger Hinweis auf die Ursache des Signals des Abstands- oder Näherungssensors sein. Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung werden die gespeicherten Daten von den Auswertemitteln ermittelten, erwarteten Daten gebildet. Derartige erwartete Daten können zum Beispiel zuvor simulierte Daten des Abstands- oder Näherungssensors bei einer Bewegung des ersten Geräteteils sein.
  • In Folge des Vergleichs zwischen den aktuellen Daten des Abstands- oder Näherungssensors während einer Bewegung des ersten Geräteteils mit in Speichermitteln gespeicherten Daten wird in vorteilhafter Weise die Beweglichkeit des ersten Geräteteils eingeschränkt oder gestoppt oder ein Warnsignal ausgegeben, wenn ein vorgegebener Schwellwert zwischen den aktuellen Daten und den gespeicherten Daten überschritten wird. Derartige Schwellwerte können zum Beispiel in einer Tabelle in zu den Auswertemittel gehörigen Speichermitteln hinterlegt sein.
  • Das erste Geräteteil wird nach einer Ausführung der Erfindung von einem Trägerelement zumindest eines eine Komponente tragenden Komponententrägers gebildet.
  • Ein für die Durchführung des Verfahrens geeignetes Medizinisches Diagnose- und/oder Therapiegerät weist zumindest einen bewegbaren Komponententräger, zumindest eine von dem Komponententräger getragenen Komponente, eine Systemsteuerungseinheit zur Steuerung des Geräts, zumindest einen an dem Gerät angeordneten Abstands/Näherungssensor, Steuer-Mittel zur Steuerung der Bewegung des Komponententrägers und Auswerte-Mittel zur Auswertung von Daten des Abstands/Näherungssensor auf, wobei die Auswerte-Mittel dazu ausgebildet sind, Daten des Abstands/Näherungssensors dahingehend auszuwerten, ob die erfassten Daten auf eine Eigendetektion des Diagnose- und/oder Therapiegeräts zurückzuführen sind und die Steuer-Mittel dazu ausgebildet sind, die Auswertung für eine weitere Steuerung des Komponententrägers des Diagnose- und/oder Therapiegeräts zu verwenden.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Diagnose- und/oder Therapiegeräts weist der Komponententräger zumindest zwei Trägerelemente, die bewegbar miteinander verbunden sind, auf. Bei den Trägerelementen kann es sich zum Beispiel um zwei durch ein Gelenk oder eine Schere verbundene Arme oder Schwingen handeln.
  • Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung wird der Komponententräger von einem 3-D-beweglichen mehrachsigen Knickarmroboter gebildet. Derartige ursprünglich in der industriellen Fertigung üblichen Knickarmroboter finden wegen ihrer schnellen und zuverlässigen Abtastung beliebiger Bewegungsbahnen in der Medizintechnik Anwendung. Zum Beispiel dienen derartige Knickarmroboter dazu, einen Röntgenstrahler oder einen Röntgendetektor oder einen C-Bogen mit einem Röntgenstrahler und einem Röntgendetektor zu halten.
  • Vorteilhafterweise werden die Steuermittel von einer Komponententräger-Steuerungseinheit und die Auswertemittel von einem Sensor-Kollisionsrechner gebildet.
  • Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung ist der Sensor-Kollisionsrechner bei der Komponententräger-Steuerungseinheit integriert. Dort sind im Allgemeinen die Informationen zur derzeitigen Positionierung der Geräteteile in Echtzeit verfügbar, was wiederum im Notfall ein schnellstmögliches Eingreifen in die Ansteuerung der Geräteteile, insbesondere des Komponententrägers, möglich macht.
  • Beispielsweise für den Fall, dass mehrere angesteuerte Geräteteile, insbesondere Komponententräger, mit mehreren Sensoren vorhanden sind und jedem ein Sensorkollisionsrechner zugeordnet ist, ist zweckmäßigerweise ein dem Sensor-Kollisionsrechner übergeordneter Kollisionsrechner vorgesehen.
  • Vorteilhafterweise für einen besonders zuverlässigen Auswerteprozess sind den Auswertemitteln Speichermittel zugeordnet. In den Speichermitteln können zuvor berechnete oder gemessene Daten zum Beispiel in einer Tabelle gespeichert sein.
  • Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gemäß Merkmalen der Unteransprüche werden im Folgenden anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele in der Zeichnung näher erläutert, ohne dass dadurch eine Beschränkung der Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele erfolgt; es zeigen:
  • 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen medizinischen Diagnose- und/oder Therapiegeräts;
  • 2 eine weitere Ansicht eines erfindungsgemäßen medizinischen Diagnose- und/oder Therapiegeräts;
  • 3 ein Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum betreiben eines medizinischen Diagnose- und/oder Therapiegeräts.
  • 1 zeigt ein erfindungsgemäßes medizinisches Diagnoseund/oder Therapiegerät 1 gemäß der Erfindung. Das medizinische Diagnose- und/oder Therapiegerät 1 weist einen Komponententräger 2, bestehend aus drei Trägerelementen in Form von drei Armen 3.1; 3.2; 3.3, die jeweils über Gelenke 4 verbunden sind, auf. Andere Beispiele für einen Komponententräger sind motorische Stative oder Roboter, die einen C-Arms oder eine Patientenliege tragen.
  • Der erste Arm 3.1 ist an seinem einen Ende mit einem Fuß 8 verbunden und an seinem zweiten Ende mittels eines Gelenkes 4 mit dem zweiten Arm 3.2 verbunden, dieser ist wiederum mittels eines Gelenkes 4 mit dem dritten Arm 3.3 verbunden. Am Ende des dritten Arms 3.3 ist ein C-Bogen 5 befestigt. An einem Ende des C-Bogens 5 ist ein Röntgenstrahler 6 befestigt und an dem anderen Ende des C-Bogens 5 ist ein Röntgendetektor 7 befestigt. Anhand der Gelenke 4 können die Arme 3.1; 3.2; 3.3 zueinander verstellt werden, so dass dadurch eine dreidimensionale Bewegung des C-Bogens möglich wird. Wird ein Gelenk 4 geknickt, so bewegen sich die beiden zugehörigen Arme aufeinander zu. An dem ersten Arm 3.1 und dem zweiten Arm 3.2 sind Abstandssensoren 9.1; 9.2 derart angeordnet, dass bei einem ausreichend starken Knicken des Gelenks 4 zwischen dem ersten Arm 3.1 und dem zweiten Arm 3.2 der an dem ersten Arm 3.1 angeordnete Abstandssensor 9.1 eine Annäherung des zweiten Armes 3.2 detektiert und der an dem zweiten Arm 3.2 angeordnete Abstandssensor 9.2 eine Annäherung des ersten Armes 3.1 detektiert.
  • Bei einem Gerät mit einer Kollisionssensorik gemäß dem Stand der Technik führt eine derartige Knickbewegung damit zu einer Detektion einer „Kollision”. Dadurch werden im Allgemeinen unnötigerweise Maßnahmen wie eine Signalgabe und das Stoppen oder Verlangsamen der Bewegung des Komponententrägers eingeleitet und dadurch wird der Bewegungsablauf der Untersuchung gestört oder vollständig verhindert.
  • Um dies zu verhindern, ist das erfindungsgemäße Gerät dazu ausgebildet, eine derartige Annäherung von Geräteteilen untereinander zu erfassen, als Eigendetektion zu identifizieren und entsprechend zu verwerfen, sofern sie keine Gefährdung darstellt.
  • Dazu weist das medizinische Diagnose- und/der Therapiegerät 1 neben einer Systemsteuerung 12 zur Steuerung und Kontrolle des Gesamtsystems eine Komponententräger-Steuerung 11, die den Komponententräger 2 direkt ansteuert und von der Systemsteuerung 12 mit Bewegungsdaten versorgt wird, und einen Sensor-Kollisionsrechner 10 auf. Der Sensor-Kollisionsrechner 10 ist über bevorzugt bilaterale Datenaustauschverbindungen 14 sowohl mit den Abstands/Näherungssensoren 9.1; 9.2 als auch mit der Komponententrägersteuerung 11 verbunden. Der Sensor-Kollisionsrechner 10 erhält die erfassten Daten der Abstands/Näherungssensoren 9.1; 9.2 und kann zusätzlich Daten zu Geometrie des Geräts und derzeitigen Positionen des Komponententrägers erhalten, so dass er mögliche Eigendetektionen bzw. echte Kollisionen mit externen Kollisionsdaten ermitteln und voneinander unterscheiden kann.
  • Nach einer Ausführung der Erfindung kann der Sensor-Kollisionsrechner 10 bei der Komponententräger-Steuerungseinheit 11 integriert sein, so dass ein besonders schneller Datenaustausch stattfinden kann. Die Komponententräger-Steuerungseinheit 11 ist mit dem Komponententräger 2 bzw. dessen motorischen Antrieben und mit der Systemsteuerung 12 mittels bevorzugt bilateralen Datenaustauschverbindungen 14 verbunden.
  • Die Abstands/Näherungssensoren 9.1; 9.2 können zum Beispiel Ultraschallsensoren, kapazitive Sensoren, Lasersensoren oder andere Sensoren sein, die Abstandsinformationen oder zumindest Annäherungsinformationen erzeugen können. Die Abstands/Näherungssensoren 9.1; 9.2 können auch an unbeweglichen Teilen des Gerätes 1 angeordnet sein.
  • Wie in der 2 gezeigt, kann optional ein übergeordneter Kollisionsrechner 13 vorgesehen sein, der bei komplexeren und verteilten Kollisionsvermeidungsstrategien die Koordination übernimmt, zum Beispiel wenn mehrere Komponententräger 2 mit jeweils zugeordneten Abstands- oder Näherungssensoren, Sensor-Kollisionsrechnern und Komponententräger-Steuerungseinheiten vorhanden sind. Der übergeordnete Kollisionsrechner 13 ist mit dem Sensor-Kollisionsrechner 10 und mit der Systemsteuerung 12 mittels bevorzugt bilateralen Datenaustauschverbindungen 14 verbunden.
  • 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben eines medizinischen Diagnose- und/oder Therapiegeräts mit folgenden Schritten: In einem ersten Schritt 30 wird der Komponententräger 2 oder einzelne Trägerelemente des Komponententrägers 2 von der zugehörigen Komponententräger-Steuerungseinheit 11 angesteuert. Die Systemsteuerung kann die entsprechende Bewegung überwachen und kontrollieren. Während der Bewegung nehmen in einem zweiten Schritt 31 die Abstands- oder Näherungsensoren 9.1; 9.2 Daten in Form von Abstands- oder Annäherungsinformationen auf und übermitteln diese Daten in einem dritten Schritt 32 an den dem jeweiligen Abstands- oder Näherungssensor zugeordneten Sensor-Kollisionsrechner 10.
  • Der Sensor-Kollisionsrechner 10 wertet in einem vierten Schritt 33 die erfassten Daten des Abstands- oder Näherungssensors dahingehend aus, ob die erfassten Daten auf eine Eigendetektion des Gerätes zurückzuführen sind. Für diese Auswertung stehen dem Sensor-Kollisionsrechner 10 zum Beispiel unter anderem die Informationen zur Geometrie und Positionierung des Komponententrägers (starre einzelne Trägerelemente, Gelenke, Linearführungen...) und des Geräts, die Anbringungsorte des oder der Abstands- oder Näherungssensoren und die in Echtzeit verfügbaren Positionsdaten zu den bekannten Geometrien (Winkelstellungen, Linearpositionen) zur Verfügung. Dadurch kann der Sensor-Kollisionsrechner 10 eine Berechnung durchführen, ob die erfassten Daten des Abstands- oder Näherungssensors von gewollten Bewegungen des Komponententrägers herrühren, z. B. Schließen einer Schere zwischen den zwei über das Gelenk 4 verbundenen Armen 3.1; 3.2, oder ob diese auf einen externen Kollisionspartner schließen lassen, z. B. auf ein menschliches Körperteil, das sich in der Schere befindet.
  • Für die Auswertung kann der Sensor-Kollisionsrechner 10 zum Beispiel berechnen, ob ein vorgegebener Schwellwert zwischen den aktuellen Daten des Abstands- oder Näherungssensors und zwischen erwarteten Sensordaten überschritten wird. Die erwarteten Sensordaten können dabei Kalibrationsdaten des Abstands- oder Näherungssensors aus Kalibrationsbewegungen des Komponententrägers oder simulierte Daten des Abstands- oder Näherungssensors für eine Bewegung ohne externen Kollisionspartner sein. In einem Entscheidungsschritt 34 wird von dem Sensor-Kollisionsrechner 10 demzufolge entschieden, ob die erfassten Daten des Abstands/Näherungssensors auf eine tatsächliche Kollision mit einem externen Kollisionspartner (Schwellwert überschritten) oder eine Eigendetektion (Schwellwert nicht überschritten) zurückzuführen sind.
  • Im Anschluss daran leitet der Sensor-Kollisionsrechner direkt die Information an die Komponententräger-Steuerung weiter, die bei einer positiven Eigendetektion eine entsprechende erste Reaktion 35 und bei negativer Eigendetektion eine alternative zweite Reaktion 36 ausführt. Die erste Reaktion 35 besteht dabei zum Beispiel in einer Weiterführung der Bewegung des Komponententrägers ohne Unterbrechung. Die alternative zweite Reaktion 36 kann zum Beispiel ein Notstopp der Bewegung des Komponententrägers oder eine akustische oder optische Signalausgabe sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Sensor-Kollisionsrechner die Information an einen übergeordneten Kollisionsrechner oder die Systemsteuerung übermittelt, welche dann die entsprechenden Reaktionen koordinieren.
  • Zusätzlich zu der beschriebenen sensorischen Kollisionsdetektion kann z. B. auch eine zusätzlich Kollisionsberechnung aus bekannten statischen Elemente der Umgebung erfolgen, so dass die Information mehrerer Kollisionsvermeidungsmechanismen zusammengeführt werden und zentral auf die Systemsteuerung einwirken. Die Kollisionsinformation kann von der Systemsteuerung zur Bewegungsänderung (langsame Fahrt, Stopp, andere Pfadplanung) oder Warnung des Benutzers verwendet werden.
  • Der Sensor-Kollisionsrechner kann vorteilhaft bei der Komponententräger-Steuerung integriert sein, da dort die Information zur derzeitigen Positionierung der Einzelelemente in Echtzeit verfügbar ist. Auch ist dort ein schnellstmögliches Eingreifen in den Sicherheitskreis der Trägersystemansteuerung möglich, um z. B. in bereits als kritisch eingestuften Kollisionsszenarien einen sofortigen Notstopp ohne weitere Verzögerung durch zwischengeschaltete Stufen (z. B. Systemsteuerung, übergeordneten Kollisionsrechner) zu ermöglichen. Das könnte z. B. durch eine sogenannte Notstopptabelle realisiert werden, die der Sensor-Kollisionsrechner erhält. In einer solchen Notstopptabelle können Werte z. B. für alle Einzelsensoren hinterlegt werden. Sobald ein solcher Wert (bereinigt um die Eigendetektion) unterschritten wird, kann der Sensor-Kollisionsrechner direkt einen Notstopp auslösen. Im normalen Betriebsfall (d. h. wenn zwar eine bereinigte Kollision erkannt wird, aber die Grenzen der Notfall-Liste noch nicht unterschritten sind) könnte eine Reaktion auf der Systemsteuerung nach Übermittlung der Kollisionsinformation vom Sensor-Kollisionsrechner erfolgen (Langsamfahrt, Warnung).
  • Die aus der Sensor-Kollisionsrechnung als echte Kollision ausgegebene Information ist eine vorgefilterte Information, so dass die möglicherweise große Anzahl von Sensorinformation nicht mehr in einer Systemsteuerung gerechnet werden muss, sondern bereits hier auf ein Minimum reduziert ist und keinerlei Eigendetektion des Komponenten-Trägersystems mehr enthält. Eine Kollisionsüberwachung auch kritischer Scher- und Quetschstellen, die ohne eine Berechnung einer Eigendetektion des Komponenten-Trägersystems ständig zu (falschen) Kollisionsdetektionen führen würde, wird durch die Vorberechnungsfilterung erst möglich.
  • Die Erfindung lässt sich in folgender Weise kurz zusammenfassen: Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines medizinischen Diagnose- und/oder Therapiegeräts mit folgenden Schritten:
    • – eine Bewegung eines ersten Teils des Gerätes wird von Steuermitteln angesteuert,
    • – zumindest ein an dem Gerät angeordneter Abstands- oder Näherungssensor erfasst Daten und übermittelt die Daten an Auswertemittel,
    • – die Auswertemittel werten die Daten des Abstands- oder Näherungssensors dahingehend aus, ob die erfassten Daten auf eine Eigendetektion des Gerätes zurückzuführen sind,
    • – die Auswertung wird für eine weitere Steuerung der Bewegung des ersten Geräteteils verwendet.
  • Zusätzlich betrifft die Erfindung ein Medizinisches Diagnoseund/oder Therapiegerät mit zumindest einem bewegbaren Komponententräger und zumindest einer von dem Komponententräger getragenen Komponente.

Claims (15)

  1. Verfahren zum Betreiben eines medizinischen Diagnoseund/oder Therapiegeräts (1) mit folgenden Schritten: – eine Bewegung eines ersten Arms (3.1) des Gerätes (1) wird von Steuermitteln angesteuert, – an dem Gerät (1) angeordnete Abstands- oder Näherungssensoren (9.1; 9.2) erfassen Daten und übermittelt die Daten an Auswertemittel, – die Auswertemittel werten die Daten der Abstands- oder Näherungssensoren (9.1; 9.2) dahingehend aus, ob die erfassten Daten auf eine Annäherung des ersten Arms an einen über ein Gelenk (4) mit dem ersten Arm verbundenen zweiten Arm (3.2) des Gerätes (1) zurückzuführen sind, – die Auswertung wird für eine weitere Steuerung der Bewegung des ersten Arms verwendet derart, dass die Beweglichkeit des ersten Arms eingeschränkt oder gestoppt oder ein Warnsignal ausgegeben wird, wenn die erfassten Daten nicht auf eine Annäherung des ersten Arms an den zweiten Arm des Gerätes (1) zurückzuführen sind und dass die Beweglichkeit des ersten Arms nicht eingeschränkt oder gestoppt wird, wenn die erfassten Daten auf eine Annäherung des ersten Arms an den zweiten Arm des Gerätes zurückzuführen sind, wobei – an dem ersten Arm (3.1) und dem zweiten Arm (3.2) die Abstandssensoren (9.1; 9.2) derart angeordnet sind, dass bei einem ausreichend starken Knicken des Gelenks (4) zwischen dem ersten Arm (3.1) und dem zweiten Arm (3.2) der an dem ersten Arm (3.1) angeordnete Abstandssensor (9.1) eine Annäherung des zweiten Armes (3.2) detektiert und der an dem zweiten Arm (3.2) angeordnete Abstandssensor (9.2) eine Annäherung des ersten Armes (3.1) detektiert.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Auswertemittel für die Auswertung Daten über die Geometrie des Gerätes (1), Daten über den Anbringungsort des Abstands- oder Näherungssensors (9.1; 9.2) und/oder Echtzeit-Positionsdaten des Gerätes (1) verwenden.
  3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Auswertemittel für die Auswertung die aktuellen Daten des Abstands- oder Näherungssensors (9.1; 9.2) während einer Bewegung des ersten Arms mit in Speichermitteln gespeicherten Daten vergleichen.
  4. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei die gespeicherten Daten von aus einer Kalibrationsbewegung des ersten Arms erhaltenen Daten des Abstands- oder Näherungssensors (9.1; 9.2) gebildet werden.
  5. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei die gespeicherten Daten von von den Auswertemitteln ermittelten, erwarteten Daten gebildet werden.
  6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Beweglichkeit des ersten Arms eingeschränkt oder gestoppt oder ein Warnsignal ausgegeben wird, wenn ein vorgegebener Schwellwert zwischen den aktuellen Daten und den gespeicherten Daten überschritten wird.
  7. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuermittel von einer Komponententräger-Steuerungseinheit (11) und die Auswertemittel von einem Sensor-Kollisionsrechner (10) gebildet werden.
  8. Medizinisches Diagnose- und/oder Therapiegerät zur Durchführung eines Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1 bis 7 mit – zumindest einem bewegbaren Komponententräger (2), – zumindest einer von dem Komponententräger (2) getragenen Komponente, – einer Systemsteuerungseinheit (12) zur Steuerung des Geräts (1), – zumindest einem an dem Gerät (1) angeordneten Abstands- oder Näherungssensor (9.1; 9.2), wobei – an dem ersten Arm (3.1) und dem zweiten Arm (3.2) die Abstandssensoren (9.1; 9.2) derart angeordnet sind, dass bei einem ausreichend starken Knicken des Gelenks (4) zwischen dem ersten Arm (3.1) und dem zweiten Arm (3.2) der an dem ersten Arm (3.1) angeordnete Abstandssensor (9.1) eine Annäherung des zweiten Armes (3.2) detektiert und der an dem zweiten Arm (3.2) angeordnete Abstandssensor (9.2) eine Annäherung des ersten Armes (3.1) detektiert, – Auswerte-Mitteln zur Auswertung von Daten des Abstands- oder Näherungssensors (9.1; 9.2), wobei die Auswerte-Mittel dazu ausgebildet sind, Daten des Abstands- oder Näherungssensors (9.1; 9.2) dahingehend auszuwerten, ob die erfassten Daten auf eine Annäherung eines ersten Arms an einen über ein Gelenk mit dem ersten Arm verbundenen zweiten Arm des bewegbaren Komponententräger (2) des Diagnoseund/oder Therapiegeräts (1) zurückzuführen sind, – Steuer-Mitteln zur Steuerung der Bewegung des Komponententrägers, wobei die Steuer-Mittel dazu ausgebildet sind, die Auswertung für eine weitere Steuerung des Komponententrägers (2) des Diagnose- und/oder Therapiegeräts (1) zu verwenden.
  9. Medizinisches Diagnose- und/oder Therapiegerät gemäß Anspruch 8, wobei der Komponententräger (2) von einem 3-D-beweglichen mehrachsigen Knickarmroboter gebildet wird.
  10. Medizinisches Diagnose- und/oder Therapiegerät gemäß einem der Ansprüche 8 bis 9, wobei die Komponente von einem Röntgenstrahler oder einem Röntgendetektor gebildet wird.
  11. Medizinisches Diagnose- und/oder Therapiegerät gemäß einem der Ansprüche 8 bis 9, wobei die Komponente von einem C-Bogen (5) mit einem Röntgenstrahler (6) und einem Röntgendetektor (7) gebildet wird.
  12. Medizinisches Diagnose- und/oder Therapiegerät gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die Steuermittel von einer Komponententräger-Steuerungseinheit (11) und die Auswertemittel von einem Sensor-Kollisionsrechner (10) gebildet werden.
  13. Medizinisches Diagnose- und/oder Therapiegerät gemäß Anspruch 12, wobei der Sensor-Kollisionsrechner (10) bei der Komponententräger-Steuerungseinheit (11) integriert ist.
  14. Medizinisches Diagnose- und/oder Therapiegerät gemäß einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei ein dem Sensor-Kollisionsrechner (10) übergeordneter Kollisionsrechner (13) vorgesehen ist.
  15. Medizinisches Diagnose- und/oder Therapiegerät gemäß einem der Ansprüche 8 bis 14, wobei den Auswertemitteln Speichermittel zugeordnet sind.
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