DE102013211385A1

DE102013211385A1 - Stativ, insbesondere Bodenstativ

Info

Publication number: DE102013211385A1
Application number: DE201310211385
Authority: DE
Inventors: Thomas Dippl; Günther Gambke; Helmut Gollwitzer; Sultan Haider; Matthias Weig
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2013-06-14
Filing date: 2013-06-18
Publication date: 2014-12-18
Also published as: CN204106195U

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Stativ (ST) mit einem bewegbar gelagerten Arm (A) zur Halterung einer Bildaufnahmeeinrichtung. Der Arm ist dabei kraftausgeglichen bzw. Gewichtskraftausbalanciert drehbar, so dass mit der Bildaufnahmeeinrichtung eine Bildaufnahme von einem Objekt bzw. Patienten (P) anfertigbar ist. Damit ist der Arm ohne großen Kraftaufwand leicht manuell in eine für die Bildaufnahme geeignete Position bewegbar. Der Arm kann jedoch auch motorgetrieben und ggf. fernsteuerbar in eine solche Position gebracht werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Stativ, insbesondere ein Bodenstativ, gemäß des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1.
Insbesondere bei medizinischen Bildaufnahmeeinrichtungen, wie z.B. ein Röntgengerät, kommen häufig Stative zum Einsatz, vornehmlich Bodenstative, die einen üblicherweise über eine Vertikalführung an einer Vertikalsäule des Stativs bewegbar angeordneten Arm aufweisen, an dem eine Bildaufnahmeeinrichtung, umfassend eine bildgebende, z. B. ein Röntgenstrahler und eine bildempfangende Einrichtung, z.B. einen Röntgendetektor angeordnet ist. Eine Bewegbarkeit der bildgebenden bzw. bildempfangenden Einrichtung ist einerseits über die Beweglichkeit des Armes gegeben, andererseits über verschiedene Gelenklagerungen der Bildaufnahmeeinrichtung am Arm. In der Praxis wird die Bildaufnahmeeinrichtung vom Arzt nahe an einem Patienten positioniert. Bei den möglichen Stativen ist der Arzt gefordert, die Bildaufnahmeeinrichtung so zu positionieren, um nachfolgend den gesamten gewünschten Untersuchungsbereich des Patienten zeigende Bildaufnahmen aufnehmen zu können. Dabei ist je nach Größe des Untersuchungsbereichs die Bildaufnahmeeinrichtung in eine für die Bildaufnahme geeignete Position zu bringen, was letztlich durch die Beweglichkeit des Armes und die Gelenkslagerung der Bildaufnahmeeinrichtung möglich wird.
Aus DE 10 2008 059 331 ist ein Stativ mit einem an einer Vertikalsäule über eine Vertikalführung vertikal bewegbar gelagerten Arm zur Halterung einer Bildaufnahmeeinrichtung in Form eines Ultraschallkopfes bekannt. Dabei ist an oder in der Vertikalsäule ein das Gewicht des Arms ausgleichendes Gegengewicht vorgesehen. Dieses Stativ ist jedoch für eine Bildaufnahmeeinrichtung, die in Form einer bildgebenden Einrichtung z.B. ein Röntgenstrahler und eine bildempfangende Einrichtung z.B. ein Röntgendetektor ausgestaltet ist, nicht geeignet, da die bildgebende Einrichtung und die bildempfangende Einrichtung anders an einem Patienten positioniert werden müssen, als ein alleiniger Ultraschallkopf.
Zudem ist es insbesondere in Entwicklungsländern bzw. sich entwickelnden Ländern notwendig, Untersuchungsgeräte so zu konstruieren, dass das Bedienkonzept einem einfachen, intuitiven manuellen Konzept folgt.
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein Stativ anzugeben, das eine vereinfachte Bildaufnahme ermöglicht.
Die Erfindung beansprucht ein Stativ mit einem bewegbar gelagerten Arm zur Halterung einer Bildaufnahmeeinrichtung. Der Arm ist dabei kraftausgeglichen bzw. Gewichtskraft-ausbalanciert drehbar, so dass mit der Bildaufnahmeeinrichtung eine Bildaufnahme von einem Objekt bzw. Patienten anfertigbar ist. Damit ist der Arm ohne großen Kraftaufwand leicht manuell in eine für die Bildaufnahme geeignete Position bewegbar. Der Arm kann jedoch auch motorgetrieben und ggf. fernsteuerbar in eine solche Position gebracht werden. Es ist auch eine Robotersteuerung für den Arm denkbar. Der Arm kann teleskopartig bzw. ausfahrbar ausgebildet sein. Dies ist von Vorteil wenn bei einer Röntgenanlage ein Röntgenstrahl auf den Bildempfänger trifft. Dabei können die Distanz zwischen Röntgenstrahler und Bildempfänger einfach eingestellt werden. Ein den Schwerpunkt des Arms ausgleichendes Gegengewicht kann am oder im Arm angeordnet sein. Durch Verändern der Distanz zwischen Gegengewicht und Drehpunkt kann eine Schwerpunktänderung des Armes, das durch teleskopartiges Ausfahren geschehen kann, ausgeglichen werden.
Die Bildaufnahmeeinrichtung umfasst vorzugsweise eine strahlungserzeugende und eine bildempfangende Einrichtung, wobei die strahlungserzeugende Einrichtung an einem ersten Endabschnitt des Armes und die bildempfangende Einrichtung an einem zweiten Endabschnitt des Armes angebracht sind. Das Objekt ist zur Bildaufnahme idealerweise zwischen strahlungserzeugender und bildempfangender Einrichtung angeordnet. Der Arm ist über eine Vertikalführung z.B. an einer Vertikalsäule am oder im Stativ vertikal bewegbar. Eine vertikale Bewegung kann auch durch eine vertikal ausfahrbare Vorrichtung des Stativs z.B. durch einen teleskopartig ausgebildeten Stativarm erfolgen.
Am Stativ oder dessen Vertikalführung ist eine Drehachse vorgesehen, damit der Arm um diese Drehachse gedreht werden kann. Des Weiteren ist eine manuell bedienbare Vorrichtung z.B. ein Hebel möglich, die in Wirkverbindung mit der Drehachse treten kann, so dass der Arm durch Drehung um die Drehachse in eine für die Bildaufnahme geeignete Position gebracht werden kann.
Anstatt der manuell bedienbaren Vorrichtung ist auch eine motorgetriebene oder ggf. ferngesteuerte Vorrichtung denkbar, die in Wirkverbindung mit der Drehachse treten kann, so dass der Arm durch Drehung um die Drehachse in eine für die Bildaufnahme geeignete Position gebracht werden kann. Die bedienbare Vorrichtung kann dabei so angeordnet werden, dass sie hinter einer Abschirmung von der Bildaufnahmeeinrichtung bedienbar ist. Eine solche Abschirmung könnte z.B. eine strahlungsabsorbierende Glasscheibe sein. Bei einer motorgetriebenen Vorrichtung bzw. ferngesteuerten Vorrichtung liegt der Vorteil insbesondere darin, dass die Drehung um die Drehachse aus der Ferne gesteuert und damit abgeschirmt gesteuert werden kann. Um den Arm an einer für die Bildaufnahme geeigneten Position zu stoppen oder zu halten, kann eine Feststellvorrichtung vorgesehen sein, z.B. eine Einrastvorrichtung, womit der Arm in der Position eingerastet werden kann.
Durch das erfindungsgemäße Stativ ist des Weiteren eine 3D-Rekonstruktion umsetzbar. Dabei wird der Arm als eine Art „Propeller“ genutzt. Eine Steuer- bzw. Regeleinheit mit Winkel- bzw. Positionserkennung stößt einen Generator mit Strahlerzeuger und die Bildaufnahmeeinrichtung für die notwendigen Aufnahmen an. Der Arm kann so drehbar sein, dass mehrere Bildaufnahmen vom Objekt an unterschiedlichen Positionen des Arms anfertigbar sind. Der Arm kann z.B. durch Anpassung der Anordnung des Gegengewichts um die Drehachse gedreht werden.
Die notwendige Bewegung des Arms für die 3D-Aufnahme kann manuell oder auch motorgetrieben bzw. ferngesteuert ausgeführt werden. Weitere Bedienelemente wie z.B. die bildgebende bzw. strahlungserzeugende Einrichtung, die in Form eines Strahlererzeugers und einer Tiefenblende ausgebildet sein kann und einen kippbaren Bildverstärker vorsehen kann sowie die bildempfangende bzw. strahlungsempfangende Einrichtung z.B. ein Detektor, können ebenfalls verschiebbar, rotierbar montiert sein, so dass sowohl eine manuelle Einstellung sowie eine motorgetriebene Einstellung möglich ist. Das Stativ kann als Bodenstativ ausgebildet sein, das mit einer Bodenplatte am Boden fixiert ist. Die Bodenplatte kann jedoch auch auf Rollen montiert sein, so dass das Stativ mobil an jedem Platz aufgestellt werden kann. Das Stativ ist auch als Deckenstativ denkbar, das beispielsweise mit einer Vertikalsäule oder einer vertikal ausfahrbaren Teleskopvorrichtung ausgestaltet sein kann.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
1 das erfindungsgemäße Stativ in Form eines Bodenstativs,
2 das erfindungsgemäße Stativ in Form eines Deckenstativs.
1 zeigt ein erfindungsgemäßes Stativ ST, hier ausgeführt als Bodenstativ, mit einer Bodenplatte B, an der eine Vertikalsäule VS angeordnet ist. An der Vertikalsäule VS ist über eine Linearführung vertikal bewegbar ein Arm A bestehend hier aus zwei Armabschnitten vertikal geführt. Der gesamte Arm A ist über ein Drehgelenk D schwenkbar bzw. drehbar. Mögliche Bewegungsrichtungen entlang der Vertikalsäule VS bzw. am Drehgelenk bzw. der Drehachse D sind mit Pfeilen angedeutet. Des Weiteren ist am Arm A an einem ersten Endabschnitt der Armabschnitte ein strahlerzeugendes System BG z.B. ein Röntgenstrahler angebracht. Das strahlerzeugende System kann schwenkbar und auch drehbar am ersten Endabschnitt angebracht sein. Zusätzlich kann am Armabschnitt des ersten Endabschnitts ein Gewicht bzw. ein Gegengewicht G angeordnet sein, das entlang des Arms verschiebbar ist. An einem zweiten Endabschnitt der Armabschnitte ist eine bildempfangende Einrichtung ggf. zusätzlich mit Bildverstärker angebracht, z.B. einen Röntgendetektor. Des Weiteren kann der Arm A in Form eines Teleskoparmes ausgestaltet sein, um den Abstand zwischen bildgebender und bildempfangender Einrichtung zu verändern. Auch an den bildgebenden und bildempfangenden Einrichtungen sind Pfeile angegeben, die mögliche Bewegungsrichtungen anzeigen. Des Weiteren können am Boden Schienen S vorgesehen sein, entlang derer ein fixer oder höhenverstellbarer Patiententisch T, wie er z.B. in 2 gezeigt ist, entlang geführt werden kann.
In 2 wird im Gegensatz zu 1 ein erfindungsgemäßes Stativ ST, ausgeführt als Deckenstativ, mit einem Laufwagen L gezeigt, der entlang an der Decke angebrachten Führungsschienen FS geführt werden kann. Das Stativ weist hierbei anstatt einer Vertikalsäule VS eine teleskopartige Ausführung VF auf, die vertikal ausfahrbar ist. Des Weiteren ist auf dem Patiententisch T ein auf dem Tisch liegender Patient P angedeutet. Des Weiteren ist an dem Arm A ein Hebel H vorgesehen, mit Hilfe deren als manuell bedienbare Vorrichtung der Arm manuell in Position gebracht werden kann. Es ist auch eine hier nicht dargestellte motorgetriebene Vorrichtung denkbar, die in Wirkverbindung mit der Drehachse D treten kann, so dass der Arm durch Drehung um die Drehachse in eine für die Bildaufnahme geeignete Position gebracht werden kann. Durch eine solche Motorisierung könnte die Möglichkeit geschaffen werden, den Arm aus der Ferne zu bedienen. Über eine spezielle Anordnung des Hebels bzw. eine spezielle Ausführungsform könnte der Hebel so zur Positionseinstellung ausgestaltet sein, dass er hinter einer Strahlenschutzwand bzw. Strahlenschutzglasscheibe bedient werden kann. Optional ist eine Ausgestaltung für eine 3D-Bildrekonstruktion vorstellbar. Dabei wird der Arm als „Propeller“ genutzt. Das Gegengewicht G könnte so eingestellt werden, dass der Arm nicht mehr gewichtsausgeglichen ist, und sich somit in Bewegung setzt. Eine Steuer- bzw. Regeleinheit mit Winkel- bzw. Positionserkennung stößt einen Generator und die Bildaufnahmeeinrichtung für die notwendigen Bildaufnahmen an. Die notwendige Bewegung des Armes für die 3D-Bildaufnahme kann manuell oder auch motorgetrieben ausgeführt werden. Ein Hochspannungserzeuger zur Speisung der bildgebenden Einrichtung z.B. einer Röntgenröhre ist mit einem Generator ausgestaltet, der über einen eigenen Energiespeicher verfügen kann. Die Energieversorgung des Generators kann dabei über verschiedene Quellen erfolgen, z.B. Photovoltaik, Stromnetz bzw. Niederspannungsgeneratoren.
Es sind verschiedene Positionen der Bildaufnahmeeinrichtung denkbar. Diese unterschiedlichen Positionen können auch dazu verwendet werden, um verschiedene Bildausschnitte, die an einer Position der bildempfangenden Einrichtung aufgenommen werden können, aneinanderzureihen. Dies ist vergleichbar mit zeitlich zügig aneinander gereihten schnellen Panoramaphotoaufnahmen, die dann später bei der Bildverarbeitung aneinandergehängt werden. Dadurch vergrößert sich der Bildausschnitt des zu untersuchenden Bereiches, ohne dass eine Vergrößerung der bildempfangenden Einrichtung bzw. des Detektors notwendig ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102008059331 [0003]

Claims

Stativ (ST), insbesondere Bodenstativ, mit einem bewegbar gelagerten Arm (A) zur Halterung einer Bildaufnahmeeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm gewichtskraftausgeglichen drehbar ist, so dass mit der Bildaufnahmeeinrichtung eine Bildaufnahme von einem Objekt (P) anfertigbar ist.
Stativ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm teleskopartig ausgebildet ist.
Stativ nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Schwerpunkt des Arms (A) ausgleichendes Gegengewicht (G) am oder im Arm (A) angeordnet ist.
Stativ nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung des Gegengewichts (G) so anpassbar ist, dass dadurch der Schwerpunkt des Arms ausgleichbar ist.
Stativ nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildaufnahmeeinrichtung eine strahlungserzeugende (BG) und eine bildempfangende Einrichtung (BE) aufweist, wobei die strahlungserzeugende Einrichtung an einem ersten Endabschnitt des Arms und die bildempfangende Einrichtung an einem zweiten Endabschnitt des Arms angebracht sind.
Stativ nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt (P) zwischen strahlungserzeugender (BG) und bildempfangender Einrichtung(BE) angeordnet ist.
Stativ nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm über eine Vertikalführung (VS) am oder im Stativ oder durch eine vertikal ausfahrbare Vorrichtung (VF) des Stativs vertikal bewegbar ist.
Stativ nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm mit Hilfe einer Drehachse (D) am Stativ oder an dessen Vertikalführung angebracht ist.
Stativ nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine manuell bedienbare Vorrichtung (H) vorgesehen ist, die in Wirkverbindung mit der Drehachse (D) treten kann, so dass der Arm (A) durch Drehung um die Drehachse in eine für die Bildaufnahme geeignete Position gebracht werden kann.
Stativ nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine motorgetriebene Vorrichtung vorgesehen ist, die in Wirkverbindung mit der Drehachse (D) treten kann, so dass der Arm (A) durch Drehung um die Drehachse in eine für die Bildaufnahme geeignete Position gebracht werden kann.
Stativ nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Feststellvorrichtung vorgesehen ist, die in Wirkverbindung mit der Drehachse treten kann, um das Drehen des Arms um die Drehachse an der für die Bildaufnahme geeigneten Position zu stoppen und/oder zu halten.
Stativ nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die manuell bedienbare Vorrichtung so angeordnet ist, dass sie von der Bildaufnahmeeinrichtung abgeschirmt bedienbar ist.
Stativ nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (A) um die Drehachse (D) so drehbar ist, dass mehrere Bildaufnahmen vom Objekt (P) an unterschiedlichen Positionen des Arms anfertigbar sind.
Stativ nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Bildaufnahmen für eine dreidimensionale Bildrekonstruktion verwendbar sind.