DE102012217173A1

DE102012217173A1 - Positionierungssystem

Info

Publication number: DE102012217173A1
Application number: DE201210217173
Authority: DE
Inventors: Rainer Graumann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2012-09-24
Filing date: 2012-09-24
Publication date: 2014-04-17

Abstract

Bei dieser Vorrichtung und dem dazugehörigen Verfahren werden die Sendesignale eines an einem mobilen C-Bogen angeordneten Hochfrequenzsenders durch beispielsweise im Boden integrierte Empfangsantennen empfangen und ausgewertet sowie der Standort des mobilen C-Bogens ermittelt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Positionieren von Geräteeinheiten, insbesondere bei einem mobilen C-Bogen.
Geräteeinheiten, insbesondere medizinische, wie beispielsweise mobile C-Bögen, werden für eine Röntgenbildaufnahme manuell an einen Bestimmungsort, wie z.B. an einen Operationstisch oder eine Patientenliege geschoben bzw. gefahren. Nach einer Sequenz von Röntgenaufnahmen oder einer einzelnen Röntgenaufnahme wird der mobile C-Bogen vom Einsatzort in eine Parkposition innerhalb oder an einer zum Behandlungsraum angrenzenden Örtlichkeit bewegt. Während einer Behandlung oder einem separaten Eingriff wird der mobile C-Bogen für Röntgenbildaufnahmen an seinen Einsatzort zurückgeschoben um Behandlungsfortschritte bzw. Operationsverläufe zu dokumentieren bzw. beurteilen zu können oder Lösungen für weitere chirurgische Fragestellungen zu finden. Für die einzelnen Röntgenaufnahmen bedarf es oft einer exakten Re-Positionierung des mobilen C-Bogens. Ein wiederholter Einsatz des C-Bogens bringt das Problem mit sich, dass einmal eingenommene Positionen und/oder Ausrichtungen, insbesondere des mobilen C-Bogens nur intuitiv vom Bedienenden wieder angefahren werden können. Eine fortlaufende Positionierung des C-Bogens etwa für Panoramabilder fordert vom Bediener einen erhöhten Zeitaufwand, da der C-Bogen für die einzelnen Röntgenaufnahmen beispielsweise entlang einer Geraden verschoben werden muss.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren derart auszubilden, dass eine vorbestimmbare Position im Raum eingenommen werden kann.
Die Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 oder 8 angegebenen Merkmale gelöst.
Bei dieser Vorrichtung und dem dazugehörigen Verfahren zur Positionierung für ein medizinisches Gerät, insbesondere eines mobilen C-Bogens, ist mindestens eine Hochfrequenzsendeeinheit im medizinischen Gerät und mindestens eine Hochfrequenzempfangsantenne, beispielsweise im Boden des Behandlungsraumes, zur Ortung sowie eine Positionierungseinheit zur Bildung von Steuersignalen vorgesehen.
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass ein mobiler C-Bogen an einem vorbestimmbaren Ort im Raum positionierbar ist.
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass eine Zusammensetzung von Röntgenbildern mit Hilfe von Positionsdaten von eingenommenen Orten während einer Sequenz von Röntgenaufnahmen entlang einer Trajektorie verwendbar sind.
Die Erfindung bringt neben dem Vorteil, den mobilen C-Bogen an einer Mehrzahl von Einsatzorten verwenden zu können, den zusätzlichen Vorteil mit sich, dass der Bogen jeweils geführt durch eine Positioniereinheit an einem Ort exakt platzierbar ist. Diese Platzierung kann manuell oder mittels am mobilen C-Bogen angeordneter elektrischer Antriebsmittel erfolgen.
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass eine Steuereinheit in Verbindung mit einer Positionierungseinheit im mobilen C-Bogen Steuersignale für die Ansteuerung von Rädern einer Beförderungseinheit des mobilen C-Bogens initiiert um eine präzise und optimierte Positionier- bzw. Ausrichtung des C-Bogens zu ermöglichen.
Nachfolgend wird der Gegenstand der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:
1 die Ausgestaltung eines Raumteils und
2 eine schematische Darstellung.
Bei dieser Vorrichtung und dem dazugehörigen Verfahren werden das oder die Sendesignale eines an einem mobilen C-Bogen angeordneten Hochfrequenzsenders durch im Boden integrierte Empfangsantennen empfangen, jeweils ausgewertet und der Standort des mobilen C-Bogens ermittelt. Eine in dem mobilen C-Bogen integrierte Positionierungseinheit ermittelt dann aufgrund der vorliegenden Positionsdaten aus einer Auswerteeinheit Steuersignale für die Ausrichtung und/oder für den Antrieb von Rädern einer unterhalb des Chassis des mobilen C-Bogens angeordneten Beförderungseinheit.
In 1 ist ein Raumteil eines Behandlungsraumes dargestellt. Dieser Raumteil kann beispielsweise der Boden B eines Operationsraumes sein. In kleinen Abständen sind für den Empfang von Hochfrequenzsignalen in dem Boden Empfangsantennen HFAB integriert. Diese Empfangsantennen HFAB können entsprechend einer matrixförmigen Verteilung in konstanten Abständen über die Bodenfläche des Bodens B verteilt angeordnet sein. In Bereichen in denen eine besondere Präzision beispielsweise bei der Positionierung eines C-Bogens C verlangt wird, kann die Dichte der in den Boden integrierten Empfangsantennen HFAB entsprechend einer gewünschten Auflösung erhöht oder verringert werden. Die Empfangsantennen HFAB befinden sich unmittelbar unter der Bodenoberfläche des Bodens B in dem betreffenden Raum. Die Empfangsantennen HFAB können auch unter einer Hochfrequenzsignale durchlässigen Schutzschicht auf der Oberfläche des Bodens B aufgebracht werden. Die Empfangssignale der einzelnen Empfangsantennen HFAB werden an eine Auswerteeinheit A zur Auswertung und genauen Ortsbestimmung eines Hochfrequenzsenders HFSC weitergeleitet.
In der 1 ist ebenso schematisch eine Draufsicht von einer mobilen medizinischen Einheit C abgebildet. In diesem Ausführungsbeispiel ist im Bodenbereich des Chassis des mobilen C-Bogens C ein Hochfrequenzsender HFSC angeordnet. Der Frequenzbereich des Hochfrequenzsenders HFSC kann je nach zu ortendem Gerät festgelegt werden. Die Richtcharakteristik des Hochfrequenzsenders HFSC ist in 1 mit den Feldlinien FL eingezeichnet. Aus der gemessenen Feldverteilung durch die in Bodenbereich B integrierten Empfangsantennen HFAB im Hochfrequenzempfangsfeld lässt sich die aktuelle Position des Hochfrequenzsenders HFSC und damit die Ausrichtung des mobilen C-Bogens C exakt ermitteln. Mittels eines in der Auswerteeinheit A vorgesehen Moduls zur Verifizierung von Sendesignalen können für eine Mehrzahl von Sendeeinheiten deren Ort bzw. Ausrichtung ermittelt werden. In einem weiteren Ausführungsbeispiel können mehrere Hochfrequenzsender an einem mobilen C-Bogen C angeordnet sein und in unterschiedlicher Frequenz oder zu unterschiedlichen Sendezeiten Sendesignale abgeben. Die Ortsdaten werden an einen Steuerrechner S des mobilen C-Bogens, beispielsweise per Funk übermittelt. In eine im Steuerrechner S angeordneten Positioniereinheit P werden dann die aktuellen Ortskoordinaten mit bereits abgespeicherten Ortskoordinaten oder gewünschten Soll-Ortskoordinaten für eine Positionierung oder Ausrichtung der mobilen medizinischen Einheit C verglichen und Steuerdaten für die Ausrichtung und/oder Ansteuerung von Beförderungsmitteln, beispielsweise der Räder R, der mobilen medizinischen Einheit ermittelt. Mittels der Steuerdaten werden die Stellung der Räder R der mobilen Einheit C und/oder der elektromotorische Antrieb der Räder R entsprechend angesteuert und bei Erreichen der Zielkoordinaten die Räder R beispielsweise arretiert. Mit diesem Ortungssystem können auch eine Mehrzahl von mobilen oder nicht mobilen Geräten geortet werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung könnten die Empfangsantennen HFAB auch im Decken- und/oder Wandbereich des selbigen Behandlungsraumes integriert sein.
Diese Empfangsantennen HFAB können ebenso in Verbindungswegen zwischen Behandlungsräumen integriert sein, um so etwa den mobilen C-Bogen in Verbindung mit einem hier nur schematisch dargestellten Antriebssystem im Chassis des mobilen C-Bogens C ohne manuelle Unterstützung an einen weiteren Einsatzort oder in eine Parkposition zu fahren.
In 2 ist eine Seitenansicht eines fahrbaren mobilen C-Bogens C wiedergegeben. An der dem Boden zugewandten Seite des Chassis des mobilen C-Bogens C ist mindestens eine Hochfrequenzsendeeinheit HFSC an einer definierten Stelle angeordnet. Mittels der unmittelbar unterhalb der Bodenoberfläche des Bodens integrierten Empfangsantennen HFAB können die vom Hochfrequenzsender HFSC ausgesendeten elektromagnetischen Wellen geortet und in der Auswerteeinheit A ausgewertet werden. In einer weiteren Ausgestaltung können die Sendeeinheiten außerhalb des mobilen C-Bogens C im Bodenbereich und die Empfangseinheiten am oder im Chassis des C-Bogens angeordnet sein.
Durch die Verwendung unterschiedlicher Frequenzen können auch mehrere Objekte gleichzeitig betrieben und deren Ortung bestimmt werden. Mögliche stationäre Störungen des elektromagnetischen Feldes durch ferromagnetische Materialien lassen sich durch die Auswerteeinheit A in Verbindung mit der Positionierungseinheit P unterschiedlicher Messmethoden bzw. Messverfahren ermitteln und eliminieren. Die im Chassis des mobilen C-Bogens C angeordnete Steuerungseinheit S kann aufgrund der Auswertung des Hochfrequenzfeldes den Aufenthaltsort des C-Bogens ermittelt und zur weiteren Verrechnung etwa bei einer Zusammensetzung bei Röntgenbildern zu einem Panoramabild verwendet werden. Mittels der Auswertung der Sendesignale erfolgt die Ermittlung der Position der medizinischen Geräteeinheit in dem betreffenden Behandlungsraum B. Gekoppelt mit der für die Antriebsmittel zuständigen Positionierungseinheit P in dem Steuerungsrechner S in dem Chassis der jeweiligen mobilen Einheit C können für die Antriebselemente entsprechende Steuersignale initiiert werden, so dass der mobile C-Bogen C selbstständig an einen zuvor bestimmten Ort verfahrbar ist. Kollisionssensoren ermitteln während der von einem Bedienpersonal begleiteten oder selbstständigen Fahrt des mobilen C-Bogens C mögliche Hindernisse. Der Steuerrechner S errechnet bei einer möglichen Kollision eine Ausweichroute auf dem Weg zum Bestimmungsort.
Bezugszeichenliste:

B

Boden

HFAB

Empfangsantennen

HFSC

Hochfrequenzsender

FL

Feldlinien des Hochfrequenzsenders

C

medizinische Geräteeinheit, C-Bogen

A

Auswerteeinheit

S

Steuerrechner

P

Positionierungseinheit

R

Beförderungseinheit/Rad

Claims

Vorrichtung zur Positionierung für eine medizinische Geräteeinheit (C), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Hochfrequenzsendeeinheit (HFSC) im oder an der medizinischen Geräteeinheit (C) und mindestens eine Hochfrequenzsignale empfangende Empfangsantenne (HFAB) zur Ortung vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Hochfrequenzsignale empfangende Empfangsantenne (HFAB) unmittelbar auf oder unterhalb der Bodenoberfläche eines Bodens (B) integriert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Empfangsantennen (HFAB) in vorbestimmbaren Abständen auf oder unterhalb der Bodenoberfläche des Bodens (B) integriert sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinheit (A) zur Bestimmung von Ortskoordinaten für den Aufenthaltsort der Hochfrequenzsendeeinheit (HFSC) und/oder des medizinischen Gerätes (C) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die medizinische Geräteeinheit (C) ein mobiler C-Bogen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (S) vorgesehen ist, wobei diese die Ortskoordinaten eines von einem Hochfrequenzsender (HFSC) des mobilen C-Bogens (C) abgegebenen Sendesignals auswertet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuereinheit (S) eine Positionierungseinheit (P) vorgesehen ist und diese Steuersignale für mindestens eine Antriebseinheit für eine in mobilen medizinischen Gerät (C) vorgesehene Beförderungseinheit (R) initiiert.
Verfahren zur Positionierung für ein mobiles medizinisches Gerät (C), dadurch gekennzeichnet, dass durch die von mindestens einem Hochfrequenzsender (HFSC) abgegebene Hochfrequenzsignale von mindestens einer Empfangsantenne empfangen und daraus der Standort des medizinischen Gerätes (C) ermittelt und Steuersignale für eine Beförderungseinheit (R) abgegeben werden.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der ermittelte Standort des Hochfrequenzsenders (HFSC) dem Steuerrechner (S) des mobilen medizinischen Gerätes (C) zur weiteren Navigation des mobilen medizinischen Gerätes (C) übermittelt wird.