DE102008030839B4

DE102008030839B4 - Verschiebvorrichtung für einen Röntgen-C-Bogen

Info

Publication number: DE102008030839B4
Application number: DE102008030839A
Authority: DE
Inventors: Franz Fadler; Norbert Herrmann; Manfred Sechser
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2008-06-30
Filing date: 2008-06-30
Publication date: 2011-06-16
Anticipated expiration: 2028-07-01
Also published as: DE102008030839A1; US8025441B2; CN101621887A; US20100027761A1; CN101621887B

Abstract

Verschiebevorrichtung für einen an einem Wagen (2) angeordneten C-Bogen (1) mit
– mindestens einem in einer Ebene angeordneten ersten Führungselement (21),
– einem entlang des ersten Führungselements (21) verschiebbar angeordneten Verschiebemittel (10) und
– einer um eine senkrecht zu der Ebene stehende erste Drehachse (41) drehbaren ersten Schwinge (31), wobei das Verschiebemittel (10) mit der ersten Schwinge (31) an einer senkrecht zu der Ebene stehenden zweiten Drehachse (42) derart drehbar verbunden ist, dass durch ein Verschieben des Verschiebemittels (10) entlang des ersten Führungselements (21) die zweite Drehachse (42) auf einer Kreisbahn (60) um die erste Drehachse (41) bewegt wird,
gekennzeichnet durch:
– eine die drehbare Verbindung zwischen dem Verschiebemittel (10) und der ersten Schwinge (31) bildende zweite Schwinge (32) und
– mindestens ein auf der zweiten Schwinge (32) parallel zu der Ebene und senkrecht zum ersten Führungselement (21) angeordnetes zweites Führungselement (22), wobei das...

Description

Mobile Röntgengeräte mit C-Bogen werden oft bei chirurgischen Eingriffen im Operationssaal eingesetzt. Infolge ihrer großen Beweglichkeit können diese Röntgen-C-Bogen-Systeme während des Eingriffs durch das Personal einfach von einem auf einem Operationstisch gelagerten Patienten weg und wieder zum ihm hin bewegt werden. Im Zuge von Rationalisierungen und bei einem Einsatz in kleineren Operationsräumen ist es aber von Vorteil, wenn die relativ schweren C-Bogen-Systeme nicht zu häufig als Ganzes bewegt werden müssen. Bevorzugt wird nur der C-Bogen mit Röntgenstrahler und Röntgendetektor in gewissen Grenzen, nicht aber das gesamte C-Bogen-System selbst bewegt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass bereits angefahrene Positionen wieder automatisch und präzise angefahren werden können.
In der Patentschrift US 6,609,826 B1 wird beschrieben, wie ein C-Bogen horizontal und parallel zu einer Patientenliege verschoben werden kann. Das Patent beansprucht eine Bewegungsvorrichtung zwischen einem C-Bogen und einer Haltevorrichtung, wobei der C-Bogen in horizontaler Richtung senkrecht zu einem Arm bewegbar ist. Infolge der verwendeten parallel laufenden Linearführungen und des Gewichtes des C-Bogens kann sich aber die Bewegungsvorrichtung wegen einem ungünstigen Hebelverhältnis zwischen einem Einleiten der Verschiebekraft und dem Abstand zu den Linearführungen verklemmen.
Es ist Aufgabe der Erfindung diese Nachteile zu überwinden und eine verbesserte Verschiebevorrichtung anzugeben, welche eine zu einer Patientenliege parallele Bewegung eines Röntgen-C-Bogens gestattet.
Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe mit der Vorrichtung des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst.
DE 10 2005 048 391 B3 gibt ein Stativ für ein Bestrahlungstherapiegerät an. In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Stativ einen längenverstellbaren, länglichen Tragarm, einen in dem Tragarm um eine erste Achse senkrecht zu dem Tragarm rotierbar gelagerten Arm, und ein dem Arm (32) um eine zweite Achse parallel zu der ersten Achse rotierbares, flächiges Detektorelement, das im wesentlichen parallel zu dem Tragarm ausgerichtet ist, wobei bei einer Rotation des Arms die parallele Ausrichtung des Detektorelements zu dem Tragarm erhalten bleibt, und wobei ein Motor die Rotation des Arms antreibt. Die Rotation des Arms wird durch ein mit dem Motor verbundenes erstes Getriebe und die Rotation des Detektorelements durch ein mit demselben Motor verbundenes zweites, zu dem ersten Getriebe gegenläufig arbeitendes Getriebe angetrieben. Der Aufbau mit einem einzigen Motor und zwei gegenläufig arbeitenden Getrieben ermöglicht eine sehr präzise Positionierung und benötigt gleichzeitig wenig Bauvolumen bzw. Raum.
In US 2006/0120511 A1 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Positionierung einer Gantry einer Röntgenbildeinrichtung in Bezug auf ein zu untersuchendes Objekt beschrieben. Bis zu fünf Freiheitsgrade der Bewegung werden dabei ermöglicht.
Die Erfindung gibt eine Verschiebevorrichtung für einen an einem Wagen angeordneten C-Bogen an, wobei die Verschiebevorrichtung mindestens ein in einer Ebene angeordnetes erstes Führungselement, ein entlang des ersten Führungselements verschiebbar angeordnetes Verschiebemittel und eine um eine senkrecht zu der Ebene stehende erste Drehachse drehbare erste Schwinge umfasst. Das Verschiebemittel ist mit der ersten Schwinge drehbar an einer senkrecht zu der Ebene stehenden zweiten Drehachse derart verbunden, dass durch ein Verschieben des Verschiebemittels entlang des ersten Führungselements die zweite Drehachse auf einem Kreisbogen um die erste Drehachse bewegt wird. Die Verschiebevorrichtung umfasst außerdem eine die drehbare Verbindung zwischen dem Verschiebemittel und der ersten Schwinge herstellende zweite Schwinge und mindestens ein auf der zweiten Schwinge parallel zu der Ebene und senkrecht zum ersten Führungselement angeordnetes zweites Führungselement. Das Verschiebemittel ist entlang des zweiten Führungselements verschiebbar. Vorteilhaft daran ist, dass ein Klemmen infolge von Hebelkräften beim Verschieben eines C-Arms im Gegensatz zu parallel laufenden Linearführungen verhindert wird. Außerdem ist beim Verschieben ein Längenausgleich senkrecht zur Verschieberichtung gewährleistet.
In einer weiteren Ausführungsform, kann die Ebene horizontal ausgerichtet sein. Dadurch ist ein zur Bodenoberfläche bzw. zu einer Patientenliege paralleles Verschieben eines C-Arms möglich.
Vorteilhaft können die erste und zweite Schwinge eine Doppelschwinge bilden, wobei die zweite Schwinge oberhalb der ersten Schwinge angeordnet ist. Dies bietet den Vorteil einer sicheren Kraftübertragung.
In einer Weiterbildung kann ein mit dem Verschiebemittel in Wirkverbindung stehendes Antriebsmittel derart ausgestaltet und auf der zweiten Schwinge angeordnet sein, dass beim Verschieben des Verschiebemittels entlang des zweiten Führungsmittels das Verschiebemittel entlang des ersten Führungsmittels verschoben wird. Dies bietet den Vorteil der Verwendung eines elektromotorischen Antriebs.
Des Weiteren kann eine auf das Verschiebemittel wirkende Hebelkraft teilweise über die erste Schwinge in die erste Drehachse eingeleitet werden. Dadurch ist eine optimale klemmfreie Kraftverteilung möglich.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Verschiebemittel einen in oder auf dem ersten Führungselement fahrbaren ersten Schlitten und einen in oder auf dem zweiten Führungselement fahrbaren zweiten Schlitten umfassen. In einer Weiterbildung kann das erste Führungselement ein erstes Schienensystem und das zweite Führungselement ein zweites Schienensystem umfassen. Dies bietet den Vorteil einer kostengünstigen Realisierung.
Vorteilhaft kann das Verschiebemittel etwa +/–200 mm um eine Mittellage verschoben werden. Dadurch kann ein C-Bogen entlang einer Patientenliege ausreichend verfahren werden.
Die Erfindung gibt auch einen C-Bogen mit einer erfindungsgemäßen Verschiebevorrichtung an, wobei der C-Bogen an dem Verschiebemittel derart angeordnet ist, dass er parallel zu einer Patientenliege verfahren werden kann. Vorteilhaft daran ist, dass ein C-Bogen auch in einem Operationssaal einfach und automatisch repositionierbar eingesetzt werden kann.
Die Erfindung beansprucht auch eine Röntgenvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen C-Bogen.
Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung werden aus den nachfolgenden Erläuterungen eines Ausführungsbeispiels anhand von schematischen Zeichnungen ersichtlich.
Es zeigen:
1: ein mobiles C-Bogen Röntgengerät,
2: eine perspektivische Ansicht einer Verschiebevorrichtung mit Doppelschwinge,
3: eine weitere perspektivische Ansicht einer Verschiebevorrichtung mit Doppelschwinge,
4: eine weitere perspektivische Ansicht einer Verschiebevorrichtung mit Doppelschwinge und
5: eine Draufsicht auf eine Verschiebevorrichtung mit Doppelschwinge.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines mobilen C-Bogen-Röntgengeräts. An einem Wagen 2 mit Rollen ist ein Röntgen-C-Bogen 1 angeordnet. Der Röntgen-C-Bogen 1 und der Wagen 2 sind über ein C-Bogen-Haltemodul 5 miteinander verbunden. An den Enden des Röntgen-C-Bogens 1 sitzen ein Röntgenstrahler 3 bzw. ein Röntgendetektor 4. Mit Hilfe des Röntgenstrahlers 3 kann beispielsweise ein auf einer Liege befindlicher Patient mit Röntgenstrahlen durchstrahlt werden, die von dem Röntgendetektor 4 aufgefangen werden. Der mit dem C-Bogen-Haltemodul 5 verbundene Röntgen-C-Bogen 1 ist mittels der nicht dargestellten erfindungsgemäßen Verschiebevorrichtung horizontal verschiebbar.
Die 2, 3 und 4 zeigen perspektivische Ansichten einer erfindungsgemäßen Verschiebevorrichtung in verschiedenen Verschiebepositionen. Auf einer Trägerplatte 50 ist ein erstes Führungselement 21 angeordnet, auf dem ein Verschiebemittel 10 mit einem ersten Schlitten 11 verfahrbar gelagert ist. Um eine erste Drehachse 41 ist eine erste Schwinge 31 einer Doppelschwinge 30 drehbar gelagert auf der Trägerplatte montiert. Die erste Drehachse 41 steht senkrecht zur Trägerplatte 50. Mit der ersten Schwinge 31 ist eine zweite Schwinge 32 der Doppelschwinge 30 drehbar um eine zweite Drehachse 42 verbunden. Auch die zweite Drehachse 42 steht senkrecht zur Trägerplatte 50. Die zweite Schwinge 32 befindet sich oberhalb der ersten Schwinge 31. Auf der zweiten Schwinge 32 ist ein zweites Führungselement 22 angeordnet, wobei das zweite Führungselement 22 parallel zur Trägerplatte 50 sowie senkrecht zum ersten Führungselement 21 angeordnet ist. Mittels eines zweiten Schlittens 12, der mit dem Verschiebemittel 10 verbunden ist, ist das Verschiebemittel 10 auf der zweiten Schwinge 32 verfahrbar.
Ein Antriebsmittel 33 als Verbindungselement zwischen Verschiebmittel 10 und zweiter Schwinge 32 kann das Verschiebemittel 10 entlang des zweiten Führungselements 22 bewegen. Dadurch beschreibt die zweite Drehachse 42 eine Kreisbewegung um die erste Drehachse 41 und das Verschiebemittel 10 wird auf dem ersten Führungselement 21 parallel zur Trägerplatte 50 verfahren. Der zweite Schlitten 12 bildet daher mit dem zweiten Führungselement 22 einen Längsausgleich bei einer Bewegung des Verschiebemittels 10 entlang des ersten Führungselements 21.
In 2 befindet sich das Verschiebemittel 10 in einer ersten Endposition. Die Schwingen 31, 32 der Doppelschwinge 30 bilden in der zweiten Drehachse 42 einen maximalen Öffnungswinkel.
In 3 ist das Verschiebemittel 10 in einer zu einer Mittellage symmetrischen zweiten Endposition verfahren. Die Schwingen 31, 32 der Doppelschwinge 30 bilden wiederum einen maximalen Öffnungswinkel, diesmal in entgegen gesetzter Richtung.
4 zeigt das Verschiebemittel 10 in der Mittellage. Die beiden Schwingen 31, 32 der Doppelschwinge 30 sind zur Deckung gebracht. Der Öffnungswinkel ist null. Die zweite Drehachse 42 befindet sich in dieser Position auf ihrer größten Entfernung zum ersten Führungselement 21.
In 5 ist eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Verschiebevorrichtung mit Doppelschwinge 30 dargestellt. Auf einer Trägerplatte 50 ist ein erstes Führungselement 21, beispielsweise ein Schienensystem, angeordnet. Auf dem ersten Führungselement 21 ist ein Verschiebemittel 10 verfahrbar gelagert. Mittels der Doppelschwinge 30, bestehend aus einer in einer gemeinsamen zweiten Drehachse 42 verbundenen ersten und zweiten Schwinge 31, 32, ist das Verschiebemittel 10 um eine senkrecht zur Trägerplatte 50 stehende erste Drehachse 41 mit der Trägerplatte 50 verbunden. Mit einem Antriebsmittel 33, wird das Verschiebemittel 10 entlang der zweiten Schwinge 32 der Doppelschwinge 30 verschoben. Dadurch bewegt sich die zweite Drehachse 42 entlang einer Kreisbahn 60 um die erste Drehachse 41. Durch diese Drehbewegung entlang der Kreisbahn 60 wird das Verschiebemittel 10 entlang des ersten Führungselements 21 bewegt. Die Doppelschwinge 30 bietet somit einen Längsausgleich für diese Parallelbewegung. Über ein Koppelelement 13 kann ein nicht dargestellter C-Bogen an das Verschiebemittel 10 montiert werden. Bei geeigneter Anordnung in einer Röntgenvorrichtung kann somit der C-Bogen parallel beispielsweise zu einer Patientenliege verfahren werden.
Hebelkräfte, die über das Koppelelement 13 auf das Verschiebemittel 10 übertragen werden, können dadurch gleichmäßig auf das erste Führungselement 21 und über die Doppelschwinge 30 und die erste Drehachse 41 auf die Trägerplatte 50 übertragen werden. Infolge dieser erfindungsgemäßen Krafteinleitung kommt es zu keinem Verklemmen des Verschiebemittels 10 bei einem Verfahren entlang des ersten Führungselements 21.
Bezugszeichenliste

1: Röntgen C-Bogen
2: Wagen
3: Röntgenstrahler
4: Röntgendetektor
5: C-Bogen Haltemodul
10: Verschiebemittel
11: erster Schlitten
12: zweiter Schlitten
13: Koppelelement
21: erstes Führungselement/erstes Schienensystem
22: zweites Führungselement/zweites Schienensystem
30: Doppelschwinge
31: erste Schwinge
32: zweite Schwinge
33: Antriebsmittel
41: erste Drehachse
42: zweite Drehachse
50: Trägerplatte
60: Kreisbahn

Claims

Verschiebevorrichtung für einen an einem Wagen (2) angeordneten C-Bogen (1) mit – mindestens einem in einer Ebene angeordneten ersten Führungselement (21), – einem entlang des ersten Führungselements (21) verschiebbar angeordneten Verschiebemittel (10) und – einer um eine senkrecht zu der Ebene stehende erste Drehachse (41) drehbaren ersten Schwinge (31), wobei das Verschiebemittel (10) mit der ersten Schwinge (31) an einer senkrecht zu der Ebene stehenden zweiten Drehachse (42) derart drehbar verbunden ist, dass durch ein Verschieben des Verschiebemittels (10) entlang des ersten Führungselements (21) die zweite Drehachse (42) auf einer Kreisbahn (60) um die erste Drehachse (41) bewegt wird, gekennzeichnet durch: – eine die drehbare Verbindung zwischen dem Verschiebemittel (10) und der ersten Schwinge (31) bildende zweite Schwinge (32) und – mindestens ein auf der zweiten Schwinge (32) parallel zu der Ebene und senkrecht zum ersten Führungselement (21) angeordnetes zweites Führungselement (22), wobei das Verschiebemittel (10) entlang des zweiten Führungselements (22) verschiebbar ist.
Verschiebevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ebene horizontal ausgerichtet ist.
Verschiebevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Schwinge eine Doppelschwinge (30) bilden, wobei die zweite Schwinge (32) oberhalb der ersten Schwinge (31) angeordnet ist.
Verschiebevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Verschiebemittel (10) in Wirkverbindung stehendes Antriebsmittel (33) derart ausgestaltet und auf der zweiten Schwinge (32) angeordnet ist, dass beim Verschieben des Verschiebemittels (10) entlang des zweiten Führungsmittels (22) das Verschiebemittel (10) entlang des ersten Führungsmittels (21) verschoben wird.
Verschiebevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine auf das Verschiebemittel (10) wirkende Hebelkraft teilweise über die erste Schwinge (31) in die erste Drehachse (41) einleitbar ist.
Verschiebevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschiebemittel (10) einen in oder auf dem ersten Führungselement (21) fahrbaren ersten Schlitten und einen in oder auf dem zweiten Führungselement fahrbaren zweiten Schlitten (12) umfasst.
Verschiebevorrichtung nach einem der der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Führungselement (21) ein erstes Schienensystem und das zweite Führungselement (22) ein zweites Schienensystem umfasst.
Verschiebevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschiebemittel (10) etwa +/–200 mm um eine Mittellage verschiebbar ist.
C-Bogen mit Verschiebevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der C-Bogen (1) an dem Verschiebemittel (10) derart angeordnet ist, dass er parallel zu einer Patientenliege verfahrbar ist.
Röntgenvorrichtung mit einem C-Bogen (1) nach Anspruch 9.