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Die
Erfindung betrifft ein Überwachungssystem
für ein
medizinisches Gerät,
sowie ein Verfahren zur Überwachung
eines medizinischen Gerätes.
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In
verschiedenen Medizinbereichen, wie z. B. in der Neuroradiologie
und allgemeinen Angiographie, setzen sich zunehmend 3D-Anwendungen durch,
bei denen mittels Röntgenbildgebung
dreidimensionale Bilddatensätze
eines Untersuchungsobjektes generiert werden. Für die Erstellung der 3D-Bilddatensätze werden
u. a. C-Arm-Röntgengeräte eingesetzt,
mit denen viele unterschiedliche Projektionen unter Nutzung eines
großflächigen Detektors
aufgezeichnet werden, der zusammen mit der gegenüberliegenden Röntgenröhre zumindest
auf einem Abschnitt einer kreisförmigen
Trajektorie um das Untersuchungsobjekt rotiert. Mit derartigen C-Bogen-Systemen,
die in der Angiographie bei Interventionen für die intraoperative Bildgebung
einsetzbar sind, können
somit durch geeignete Kinematiken und Bewegungsabläufe Daten
für die
Erstellung von Computertomographie Bildern gewonnen werden. Um hierfür den C-Bogen
in vordefinierten Trajektorien um das Aufnahmeobjekt zu bewegen,
kann die Bewegung des C-Bogens durch einen Roboter bewirkt werden.
Dies ist z. B. der Fall bei dem C-Bogen-System „Axiom Artis zeego” der Firma
Siemens.
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Voraussetzung
für eine
qualitativ hochwertige Rekonstruktion der aufgenommenen Bilder ist
die genaue Kenntnis über
die tatsächlich
abgefahrene Trajektorie des C-Bogens während des Scans. Die Trajektorien,
welche für
die Rekonstruktion verwendet werden, müssen mit hoher Genauigkeit
reproduzierbar sein.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Überwachungssystem für ein medizinisches
Gerät und
ein entsprechendes Verfahren aufzuzeigen, welche die Überprüfung der
Genauigkeit der Bewegungen eines medizinischen Gerätes unterstützen.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Überwachungssystem
mit den Merkmalen des Anspruchs 1, sowie durch ein Verfahren mit
Merkmalen eines nebengeordneten Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
und Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Das
erfindungsgemäße Überwachungssystem
betrifft ein medizinisches Gerät,
wobei dieses einen Roboter und einen von dem Roboter bewegbaren
Bildaufnahmebestandteil umfasst. Das Überwachungssystem weist eine
an dem medizinischen Gerät
befestigte Strahlungsquelle auf, und einen entfernt von dem medizinischen
Gerät befindlichen Strahlungsempfänger. Dieser
dient dem Empfang von von der Strahlungsquelle ausgesandter Strahlung.
Ferner ist eine Vergleichseinrichtung vorhanden zum Vergleichen
eines Auftreffortes von Strahlung auf dem Strahlungsempfänger mit
einem oder mehreren vorgegebenen Auftrefforten von Strahlung auf
dem Strahlungsempfänger.
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Das
medizinische Gerät
ist so aufgebaut, dass sein Bildaufnahmebestandteil auf geeignete Weise
mit dem Roboter verbunden ist, so dass durch Bewegungen des Roboters
Bewegungen des Bildaufnahmebestandteils erzielt werden können. An dem
medizinischen Gerät
ist die Strahlungsquelle befestigt. Möglichkeiten der Befestigung
sind hierbei der Roboter und/oder der Bildaufnahmebestandteil. Durch
eine Bewegung des Roboters bzw. des Bildaufnahmebestandteils wird
die Strahlungsquelle mitbewegt. Emittiert die Strahlungsquelle strahlförmig, so ändert sich
durch eine Bewegung des Roboters bzw. des Bildaufnahmebestandteils
die Lage des Strahls im Raum.
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Neben
der Strahlungsquelle weist das Überwachungssystem
einen Strahlungsempfänger
auf. Dieser ist nicht an dem medizinischen Gerät befestigt, sondern von diesem
entfernt. Daher wird der Strahlungsempfänger im Gegensatz zur Strahlungsquelle
durch eine Bewegung des Roboters nicht mitbewegt. Eine Möglichkeit,
den Strahlungsempfänger zu
befestigen, ist z. B. die Wand des Raumes, in welchem sich das medizinische
Gerät befindet.
Die Positionierung des Strahlungsempfängers ist hierbei derart, dass
zumindest bei manchen Konfigurationen des Roboters bzw. den entsprechenden
Orientierungen des Bildaufnahmebestandteils Strahlung von der Strahlungsquelle
zum Strahlungsempfängers
gelangen und von diesem detektiert werden kann.
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Der
Strahlungsempfänger
verfügt über ein zweidimensionales
Auflösungsvermögen. Es
kann somit erkannt werden, an welchem Ort die Strahlung auf den
Strahlungsempfänger
getroffen ist. Hierdurch ist es möglich, den tatsächlichen
Auftreffort von Strahlung auf dem Strahlungsempfänger mit einem bestimmten vorgegebenen
Auftreffort zu vergleichen. Dieser tatsächliche Auftreffort kann sich
aus einer Auswertung oder Verarbeitung von von dem Strahlungsempfänger detektierten
Daten ergeben. So kann beispielsweise als Auftreffort ein gemittelter Wert,
z. B. der Schwerpunkt einer Auftreffgegend, verwendet werden.
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Die
Vergleichseinrichtung kann Bestandteil des Strahlungsempfängers sein.
Alternativ kann sie auch Bestandteil des medizinischen Gerätes oder
einer anderen Einrichtung sein. In diesem Fall erfolgt eine Datenübertragung
von dem Strahlungsempfänger
zu dem medizinischen Gerät
oder der anderen Einrichtung.
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Bei
der Strahlungsquelle handelt es sich vorzugsweise um einen Laser.
Hierbei können
verschiedene Typen von Lasern zu sinnvollen von der Vergleichseinrichtung
erzielbaren Ergebnissen führen. Z.
B. muss die von dem Laser emittierte Strahlung keinen kreisförmigen Querschnitt
aufweisen.
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Bei
dem Strahlungsempfänger
kann es sich um eine Kamera handeln. Diese ist vorzugsweise hochauflösend, z.
B. im Megapixelbereich.
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Der
Bildaufnahmebestandteil kann ein C-Bogen Röntgengerät sein. Die Erfindung ist jedoch
nicht hierauf beschränkt;
sie eignet sich auch für
andersartige Vorrichtungen zur Bildaufnahme, welche von einem Roboter
bewegt werden.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn der Roboter eine Bewegungsfreiheit in die
sechs Richtungen eines kartesischen Koordinatensystems aufweist.
Mit anderen Worten ist in diesem Fall der Befestigungspunkt zwischen
Roboter und dem Bildaufnahmebestandteil und dementsprechend auch
der Bildaufnahmebestandteil im dreidimensionalen Raum frei beweglich.
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In
Weiterbildung der Erfindung ist die Vergleichseinrichtung so ausgebildet,
dass sie bei Abweichen des Auftreffortes von dem einen oder den mehreren
vorgegebenen Auftrefforten eine Meldung ausgibt. Hierbei kann es
sich z. B. um eine Fehlermeldung oder einen Alarm handeln. Die Meldung kann
optisch erfolgen, z. B. durch eine Anzeige auf einem Display, oder
akustisch, z. B. durch einen Warnton. Vorteilhaft ist es ferner,
wenn die Meldung zu einer Blockierung von Funktionen des Bildaufnahmebestandteiles
führt.
Im Fall der Röntgenbildgebung
beispielsweise sollte der Patient keiner Strahlung ausgesetzt wird,
die zu nicht-verwertbaren Ergebnissen führt.
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Der
vorgegebene Auftreffort bzw. die vorgegebenen Auftrefforte können aus
einem bestimmten Auftreffort und einem hierzu gehörigen Toleranzbereich
bestehen. Beispielsweise kann es sich hierbei um einen Kreis von
möglichen
Auftrefforten um einen zentralen Punkt handeln.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
dient der Überwachung
eines medizinischen Gerätes.
Dieses umfasst einen Roboter und einen von dem Roboter bewegbaren
Bildaufnahmebestandteil. Von einer an dem medizinischen Gerät befestigten
Strahlungsquelle wird Strahlung ausgesandt. Von einem entfernt von
dem medizinischen Gerät
befindlichen Strahlungsempfänger
wird von der Strahlungsquelle ausgesandte Strahlung empfangen. Der
Auftreffort der empfangenen Strahlung auf dem Strahlungsempfän ger wird
mit einem oder mehreren vorgegebenen Auftrefforten von Strahlung
auf dem Strahlungsempfänger
vergleichen.
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Obenstehende
Erläuterungen
betreffend das erfindungsgemäße Überwachungssystem
und seine Ausgestaltungen und Weiterbildungen gelten entsprechend
auch für
das erfindungsgemäße Verfahren.
Entsprechendes gilt auch für
das erfindungsgemäße Überwachungssystem
in Bezug auf die im folgenden erläuterten Ausgestaltungen und
Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In
Weiterbildung der Erfindung erfolgt nach einer Meldung aufgrund
eines Abweichens des Auftreffortes von dem einen oder den mehreren
vorgegebenen Auftrefforten eine Kalibrierung des Roboters. Dem Vorhandensein
der Meldung ist zu entnehmen, dass die Bewegung des Roboters bzw.
des Bildaufnahmebestandteils anders als prognostiziert war. Der
oder die vorgegebenen Auftrefforte entsprechen der Prognose. Um
die Bewegung erneut den Prognosen entsprechend zu gestalten, muss
der Roboter kalibriert werden. Diese Kalibrierung kann verschiedenste
Schritte und Maßnahmen
beinhalten; die konkrete Ausgestaltung hängt von dem Aufbau und der
Funktionsweise des Roboters ab.
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In
Ausgestaltung der Erfindung wird der Roboter in eine erste vorgegebene
Konfiguration bewegt und im Anschluss erfolgt der Vergleich des
Auftreffortes mit einem oder mehreren vorgegebenen ersten Auftrefforten.
Einer Konfiguration des Roboters entspricht hierbei ein bestimmter
Zustand des Roboters und dementsprechend eine bestimmte räumliche
Lage des Bildaufnahmebestandteils. Wenn diese Lage eingenommen wurde,
emittiert die Strahlungsquelle Strahlung und es wird untersucht, ob
der Strahlungsempfänger
die Strahlung an einem zu der ersten Konfiguration gehörigen Auftreffort empfängt. Bei
korrektem Funktionieren der Kinematik des Roboters bzw. bei korrekter
Modellierung des Systems dürfte
keine oder zumindest keine große Abweichung
festgestellt werden.
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Vorteilhaft
ist es, wenn der Roboter nach der ersten Konfiguration in eine zweite
vorgegebene Konfiguration bewegt wird und im Anschluss der Vergleich
des Auftreffortes mit einem oder mehreren vorgegebenen zweiten Auftrefforten
erfolgt. Auf diese Weise können
zwei oder mehrere Konfigurationen abgefahren werden, um eine gründliche Überprüfung der
Bewegungen des Roboters zu gewährleisten.
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Es
können
der oder die ersten Auftrefforte gleich dem oder den zweiten Auftrefforten
sein. Insbesondere bei vielen Bewegungsfreiheitsgraden des Roboters
existieren i. d. R. eine Vielzahl von Konfigurationen, welche zum
gleichen Auftreffort der Strahlung der Strahlungsquelle auf dem
Strahlungsempfänger
führen.
Alternativ hierzu ist es auch möglich, dass
sich der bzw. die vorgegebenen ersten und zweiten Auftrefforte voneinander
unterscheiden.
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Der
oder die vorgegebenen Auftrefforte, mit welchem der Auftreffort
der Strahlung verglichen wird, wurde vorzugsweise zuvor bestimmt
unter Berücksichtigung
von Parametern des Roboters. Ferner können hierfür auch Parameter der Strahlungsquelle und
des Strahlungsempfängers
berücksichtigt
werden. Es können
z. B. ein Parametermodelle zum Einsatz kommen, wobei jeder Systemkonfiguration
einer bestimmten Kombination dieser Parameter entspricht. Setzt
man bestimmte Parameter in das Modell ein, kann man hierdurch berechnen,
an welcher Stelle die Strahlung auf den Empfänger trifft.
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Vorteilhaft
ist es, wenn das Verfahren außerhalb
des regulären
Betriebs des medizinischen Gerätes
durchgeführt
wird. Die Emission von Strahlung durch die Strahlungsquelle und/oder
die Feststellung und Überprüfung des
Auftreffortes auf dem Strahlungsempfänger ruht also dann, wenn mit
dem medizinischen Gerät
Bilder aufgenommen werden. Der reguläre Betrieb des medizinischen
Gerätes
ist somit zeitlich von seiner Überprüfung getrennt.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei
zeigen:
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1:
eine Röntgeneinrichtung,
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2:
eine Röntgeneinrichtung
und ein Überwachungssystem,
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3:
schematisch das Funktionsprinzip des Überwachungssystems.
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1 ist
eine schematische Darstellung einer Röntgeneinrichtung in Form eines
C-Bogen-Röntgengerätes. Hierbei
erfolgt die Führung
des C-Bogens 2 der Röntgeneinrichtung
an einem Knickarmroboter 1. Der C-Bogen 2 ist
an der Roboterhand des Roboters 1 angekoppelt und kann
durch diesen auf einer vorgebbaren Bewegungsbahn um einen Patienten
bewegt werden. Der Roboterarm ermöglicht also die Bewegung von
Röntgenquelle 3 und Röntgendetektor 4 auf
einer definierten Trajektorie um den Patienten. Aufgrund des Aufbaus
des Knickarmroboters 1 ist der C-Bogen 2 mit sechs
Freiheitsgraden frei im Raum beweglich, d. h. er kann flexibel in
jede beliebige Richtung im Raum und damit in jede beliebige Richtung
und Position bezüglich
eines Patienten bewegt und gebracht werden. Eine derartige Röntgeneinrichtung
eignet sich z. B. für
Angiographieanwendungen.
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Beim
Betrieb der Röntgeneinrichtung
werden Bildsequenzen über
genau definierten Trajektorien des C-Bogens 2 aufgenommen.
Unter Verwendung der aufgenommenen Daten kann durch geeignete Algorithmen
ein Bild des Patienten rekonstruiert werden. Um eine hohe Rekonstruktionsqualität des Bildes
zu erhalten, muss die zeitabhängige
Position des C-Arms 2 sehr genau der vorgegebenen Trajektorie
entsprechen. Es sollte dementsprechend ein Roboter 1 ausgestattet
mit einer Kinematik mit hoher Absolutgenauigkeit eingesetzt werden.
Um diese Genauigkeit zu erreichen, ist eine vollständige Kalibrierung
der Parameter des kinematischen und dynamischen Modells notwendig.
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Diese
Parameter, im folgenden als Systemparameter bezeichnet, entsprechen
denjenigen von Roboter 1 und C-Bogen 2 und umfassen
z. B. geometrische Verhältnisse
und Steifigkeit. Sind die Systemparameter bekannt, so kann der Roboter 1 so
angesteuert werden, dass der C-Arm 2 sich genau gemäß einer
vorgegebenen Trajektorie bewegt.
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Es
ist jedoch auch möglich,
Roboter ohne Absolutgenauigkeit einzusetzen; in diesem Fall sollte zumindest
Relativ-, also Wiederholgenauigkeit vorliegen.
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Die
Systemparameter werden üblicherweise nach
der Herstellung des Roboters 1 vom Hersteller im Rahmen
der Kalibrierung ermittelt und dem Betreiber der Röntgeneinrichtung
mitgeteilt. Es handelt sich bei dem Roboter 1 somit um
eine sogenannte absolutgenaue Positioniereinrichtung. Problematisch ist,
dass sich die Systemparameter mit der Zeit ändern können. Ursachen hierfür sind z.
B. Verschleiß, Setzungseffekte,
Temperaturänderungen
und Kollisionen. Besonders kritisch für die Konstanz der Systemparameter
ist das plötzliche
Abbremsen des Roboters 1, z. B. durch Anwenden eines Not-Aus
Schalters, wodurch aufgrund des hohen Gewichts des Roboters 1 sehr
starke Kräfte
wirken.
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Verändern sich
die Systemparameter, so weicht die tatsächliche Trajektorie des C-Arms 2 von der
berechneten ab. Dies hat einerseits eine Verschlechterung der Bildqualität zur Folge.
Andererseits ist zu berücksichtigen,
dass hierdurch der Patient einer Strahlenbelastung ausgesetzt wird,
welche unnötig
ist.
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Es
müsste
somit gelegentlich eine Neukalibrierung stattfinden. Der für eine Qualitätssicherung entscheidende
Zeitabstand zwischen diesen nötigen Neukalibrierung
ist jedoch völlig
unklar, da hierzu keine Erfahrungswerte vorliegen, d. h. der zeitliche
Eintritt der genannten Effekte oftmals nicht vorhersagbar ist. Insbesondere
können
keine Erfahrungen mit Industrierobotern hergeleitet werden, welche
im Gegensatz zum Roboter 1, der lediglich ab und an Bewegungen
ausführt,
kontinuierlich bewegt werden.
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Die
Auswirkungen einer Veränderung
von Systemparametern sind umso drastischer, je mehr Freiheitsgrade
der Roboter 1 bzw. der C-Bogen 2 bei seiner Bewegung
hat. Erfolgt eine Bewegung nur entlang einer Achse, können Fehler
durch geeignete Algorithmen kompensiert werden. Dies kann z. B.
erfolgen, indem das Bild eines bekannten Phantoms aufgenommen wird
und mit dem bei korrekter, d. h. der Berechnung entsprechender,
Bewegung des C-Bogens 2 zu erwartenden Bild verglichen
wird. Eine derartige Fehlerkorrektur und -kompensation ist jedoch nur
in einem eng begrenzten Rahmen möglich.
Bei vielen Bewegungsfreiheitsgraden des Roboters 1 und
somit möglicher
deutlicher Abweichung von der vorgegebenen Trajektorie scheitern
diese Methoden.
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2 zeigt
die Röntgeneinrichtung
von 1 mit einem Überwachungssystem.
Letzteres umfasst eine Kamera K und einen Laser L. Während die
Kamera K ortsfest in dem Raum befestigt ist, in welchem sich die
Röntgeneinrichtung
befindet, ist der Laser L an einem bewegbaren Teil der Röntgeneinrichtung
befestigt. 2 zeigt den Fall, dass der Laser
L an dem C-Bogen 2 in
der Nähe
der Röntgenquelle 3 angebracht
ist. Abweichend hiervon sind auch andere Positionierungen möglich und
vorteilhaft, z. B. in der mit A bezeichneten Region.
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Das
Funktionsprinzip des Überwachungssystems
wird anhand von 3 erläutert. Der Strahl LS des Lasers
L trifft im Auftreffort Si auf eine Fläche F, welche
von der Kamera K erfasst wird. Zur Erzielung einer ausreichend guten
Auflösung
wird eine hochauflösende
Kamera K eingesetzt, z. B. eine Megapixel-Kamera. Der sensitive
Bereich der Kamera K, welchen der Laserstrahl LS trifft, entsprechend
der Projektion des Laserstrahls LS auf die Fläche F, besteht i. d. R. aus
einer Mehrzahl von zusammenhängenden
Pixeln. Durch eine mathematische Approximation dieses Gebildes als
Kreis oder Ellipse kann der Mittelpunkt des Gebildes bestimmt werden.
Hierdurch wird die aktuelle Projektion, die Ist-Projektion Si, des Laserstrahls LS auf die Kamera K mit
Subpixelgenauigkeit ermittelt. Eine weitere Erhöhung der Genauigkeit kann durch
eine zeitliche Mittelung erreicht werden. Es wird hierzu ein statisches
Messverfahren eingesetzt, bei welchem der Roboter 1 während der
Messung eine kurze Zeit nicht bewegt wird, so dass der Laser L seine
Position konstant beibehält.
Durch die Mittelung der Mittelpunkte über diese Zeit wird das Pixelrauschen
der Kamera K eliminiert.
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Wenn
die Systemparameter des Systems aus Roboter 1 und C-Bogen 2,
die Parameter des Lasers L wie z. B. seine Strahlorientierung, sowie
die relative Lage der Kamera K bezüglich des Roboters 1 bekannt
sind, kann für
jede Roboterkonfiguration bzw. Gelenkkonfiguration des Roboters 1 berechnet werden,
welche Projektion der Laserstrahl LS auf die Kamera K einnimmt.
Eine solche berechnete Projektion wird in 3 als Soll-Projektion
Ss bezeichnet.
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Zur Überprüfung, ob
die Systemparameter sich geändert
haben, wird eine bestimmte Roboter- bzw. Robotergelenkkonfiguration
angefahren und die Ist-Projektion Si mit
der berechneten dieser Roboterkonfiguration entsprechenden Soll-Projektion
Ss verglichen. Tritt eine Abweichung auf,
hat sich eine Veränderung
der Systemparameter ergeben, so dass eine erneute Kalibrierung des
Roboters 1 erfolgen sollte.
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Bei
Modellierungsungenauigkeiten, d. h. im Falle, dass nicht alle Systemparameter
exakt bekannt sind, führt
das Ansteuern einer bestimmten Konstellation zwangsläufig dazu,
dass die Ist-Projektion Si nicht genau mit
der Soll-Projektion Ss übereinstimmt. Dies trifft ebenso
auf den Fall zu, dass das zur Berechnung verwendete Modell andere
oder weniger Parameter enthält,
als dies in Realität
der Fall ist. Letzteres entspricht der Existenz von nichtmodellierten
Einflüssen.
Die Abweichung kann als Maß für die Qualität des aktuell
verwendeten Systemmodells angesehen werden. Die Bildpunktabweichung
aufgrund des nicht-perfekten Systemmodells, in 3 mit ΔS bezeichnet,
sollte in die Auswertung einbezogen werden. So kann ein Kreis vom
Radius ΔS
um die Soll-Projektion Ss als Toleranzbereich
definiert werden. Die Größe des Kreises
kann aus einer Vielzahl von Messungen und die Verwendung geeigneter statistischer
Verfahren ermittelt werden. Solange die Ist-Projektion Si noch innerhalb des Toleranzbereiches liegt,
kann von einer ausreichenden Übereinstimmung
von Ist-Projektion
Si und Soll-Projektion Ss ausgegangen
werden.
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Wie
bereits erwähnt
ist die Kamera K fest in dem Raum installiert, in welchem sich die
Röntgeneinrichtung
befindet. Da die Röntgeneinrichtung
und die Kamera K nicht miteinander verbunden sind, ist die relative
Lage von Laser L und Kamera K anfangs nicht genau bekannt. Eine
Berechnung einer Soll-Projektion
Ss setzt jedoch nicht nur die Kenntnis der
Systemparameter voraus, sondern auch die Kenntnis dieser Relativlage
zwischen Kamera K und Laser L. Daher muss bei Installation des Überwachungssystems
diese relative Lage der Kamera K ermittelt werden. Hierzu werden
einige Roboterkonfigurationen eingestellt und die Lage der hierzu
gehörigen
Projektionen aus einer Initialannahme der Kameralage bestimmt. Aus
den Abweichungen und dem Abgleich von Messung und Rechnung durch
Anpassung der Parameter des Modells kann die gesuchte relative Lage
ermittelt werden.
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Mit
Hilfe des beschriebenen Überwachungssystems
kann durch Vergleich von Ist-Projektion Si und
Soll-Projektion Ss eine Qualitätsuntersuchung vorgenommen
werden. Dies erfolgt nicht während dem
regulären
Betrieb der Röntgeneinrichtung.
Vielmehr werden zu bestimmten Zeiten, z. B. ein mal täglich vor
Inbetriebnahme der Röntgeneinrichtung,
bestimmte Roboterkonfigurationen eingestellt. Diese Roboterkonfigurationen
wurden vorzugsweise zuvor so bestimmt, dass sie jeweils zu der gleichen Soll-Projektion
Ss führen.
Aufgrund der Vielzahl von Bewegungsfreiheitsgraden des Roboters 1 ist
es möglich,
bei verschiedensten Roboterkonfigurationen zur gleichen Soll-Projektion Ss zu gelangen. Dies bedeutet, dass es trotz
der Verwendung einer einzigen Soll-Projektion Ss möglich ist,
al le Systemparameter abzuprüfen.
Alternativ hierzu können
auch Roboterkonfigurationen mit voneinander verschiedenen Soll-Projektion Ss eingesetzt werden.
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Nach
Einstellen der jeweiligen Roboterkonfiguration werden Ist-Projektion
Si und Soll-Projektion Ss miteinander
verglichen. Wird der oben erläuterte Toleranzbereich
nicht überschritten,
führt dies
zu einem positiven Ergebnis der Qualitätsuntersuchung. Dies bedeutet,
dass sich die Systemparameter nicht wesentlich geändert haben.
Dieser Vergleich erfolgt für
eine Mehrzahl von Roboterkonfiguration, um sicherzustellen, dass
keiner der Systemparameter eine wesentliche Änderung erfahren hat.
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Der
Vergleich von Ist-Projektion Si und Soll-Projektion
Ss erfolgt durch eine Vergleichseinrichtung
V. Diese erhält über eine
geeignete Schnittstelle die von der Kamera aufgenommenen und evtl. bereits
bearbeiteten Daten. Bei der Vergleichseinrichtung V kann es sich
um eine eigenständige
Vorrichtung handeln. Sie kann jedoch auch einen Bestandteil einer
anderen Einrichtung sein, z. B. kann sie in die Steuerung des Roboters 1 integriert
sein.
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Vorzugsweise
werden bei jeder Überprüfung die
gleichen Roboterkonfiguration getestet. In diesem Fall existiert
ein fixes Set an Konstellationen, welche zu Testzwecken definiert
wurden. Abweichend hiervon ist es jedoch auch möglich, variierende Roboterkonfiguration
einzusetzen. Beispielsweise können
Roboterkonfiguration eingesetzt werden, welche sich besonders zur Überprüfung eines
oder mehrerer bestimmter Systemparameter eignen, so dass je nach
Bedarf und aktueller Situation das Augenmerk verstärkt auf
die Konstanz bestimmter Systemparameter gerichtet werden kann.
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Wird
eine über
den Toleranzbereich hinausgehende Abweichung zwischen Ist-Projektion
Si und Soll-Projektion Ss festgestellt,
so gibt das Überwachungssystem
vorzugsweise automatisch eine Warnung aus. Diese soll dem für die Röntgenein richtung Zuständigen anzeigen,
dass das Gerät
nicht mehr benutzt werden sollte, bevor der Roboter 1 neu
kalibriert wurde.
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Das
beschriebene Überwachungssystem zeichnet
sich durch eine große
Genauigkeit aus. Aufgrund des Einsatzes einer Megapixelkamera können Abweichungen
im μm-Bereich
detektiert werden. Diese hohe Genauigkeit erlaubt es auch, ein abgestuftes
Warnsystem einzuführen,
so dass bei geringer Abweichung auf eine demnächst durchzuführende Neukalibrierung
hingewiesen wird, bei einer mittleren Abweichung ein deutlicher
Alarm ergeht, und bei großer
Abweichung die Inbetriebnahme der Röntgeneinrichtung automatisch
unmöglich
gemacht wird.
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Ferner
liegt bei dem beschriebenen Überwachungssystem
eine kostengünstige
Realisierung vor: sowohl bei der Kamera K als auch bei dem Laser
L handelt es sich um preiswerte, handelsübliche Komponenten.
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Schließlich weist
das beschriebene Überwachungssystem
einen geringen Platzbedarf auf. Es ist weder eine größenmäßige Modifikation
der Röntgeneinrichtung
noch des Raumes, in dem sich die Röntgeneinrichtung befindet,
nötig.
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Die
Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben.
Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen und Modifikationen möglich sind,
ohne dass der Rahmen der Erfindung verlassen wird.