DE102013223537A1

DE102013223537A1 - Elektromotorisch verstellbare Patientenlagerungsvorrichtung für Magnetresonanztomographieanlagen und Verfahren zum elektromotorischen Verstellen einer Patientenlagerungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102013223537A1
Application number: DE201310223537
Authority: DE
Inventors: Sultan Haider; Matthias Müller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2013-11-19
Filing date: 2013-11-19
Publication date: 2015-03-26

Abstract

Die Erfindung gibt eine Patientenlagerungsvorrichtung (1) mit einem Liegenbrett (2), einer elektromotorischen Antriebseinheit (8) und mehreren Antriebssträngen (10, 11, 12) an. Die Antriebsstränge (10, 11, 12) sind ausgebildet, Bewegungen (H, M, V) der Patientenlagerungsvorrichtung (1) oder Teilen der Patientenlagerungsvorrichtung (1) auszuführen. Die Vorrichtung umfasst auch eine Schalteinheit (9), die ausgebildet ist, wahlweise einen der Antriebsstränge (10, 11, 12) mit der elektromotorischen Antriebseinheit (8) kraftübertragend zu verbinden. Die Erfindung gibt auch eine Magnetresonanztomografieanlage mit einer derartigen Patientenlagerungsvorrichtung und ein Verfahren zum Verstellen einer Patientenlagerungsvorrichtung an. Der Vorteil der Erfindung besteht darin, Antriebskomponenten insbesondere bei Patiententischen der Magnetresonanztomografie einzusparen. Beispielsweise können auf weitere Motoren, auf weitere Antriebsregler und zusätzliche Verkabelungen verzichtet werden.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Patientenlagerungsvorrichtung mit einem Liegenbrett, einer elektromotorischen Antriebseinheit und mit mehreren Antriebssträngen, die ausgebildet sind, Bewegungen der Patientenlagerungsvorrichtung oder Teilen der Patientenlagerungsvorrichtung auszuführen. Die Erfindung betrifft auch eine Magnetresonanztomografieanlage und ein Verfahren zum elektromotorischen Verstellen einer derartigen Patientenlagerungsvorrichtung.
Hintergrund der Erfindung
In der Medizintechnik ist es üblich, zweidimensionale Schnittbilder oder dreidimensionale Volumenbilder von Patienten mittels geeigneter tomographischer Verfahren zu erzeugen und auszuwerten. Ein Beispiel für solch ein bildgebendes Verfahren zur Darstellung von Strukturen im Inneren des Körpers eines Patienten ist die Magnetresonanztomografie (MRT). Diese basiert auf dem physikalischen Phänomen der Kernspinresonanz. Mit dieser Methode lassen sich Bilder erzeugen, die oft eine hervorragende Beurteilung der Organe und vieler Organveränderungen erlauben. Ein anderes tomographisches Verfahren ist die Computertomographie (CT). Hierbei wird der Patient aus verschiedenen Blickwinkeln mit Röntgenstrahlung durchleuchtet und aus diesen Projektionen wird ein Bild des Patienten rekonstruiert.
Bei einem bildgebenden medizinischen Diagnosegerät, beispielsweise einem MRT- oder einem CT-Gerät, dient eine Patientenlagerungsvorrichtung des Geräts dazu, ein Untersuchungsobjekt, insbesondere einen Patienten, darauf zu lagern und in ein Abbildungsvolumen des Geräts einzubringen. Die Patientenlagerungsvorrichtung ist ortsfest oder beweglich ausgeführt und mit dem Gerät mechanisch koppelbar. Die Offenlegungsschrift DE 10 2010 005 015 A1 beschreibt eine derartige Patientenlagerungsvorrichtung.
Eine Patientenlagerungsvorrichtung für die Magnetresonanztomographie (MRT) hat hauptsächlich die Aufgabe, einen Patienten im Zentrum der MR-Magnete einer MRT-Anlage zu positionieren, um dort eine tomografische Bilderfassung zu ermöglichen. Hierfür sind in der Regel eine Vertikal- und eine Horizontalbewegung der Patientenliege bzw. des Liegenbretts der Patientenliege erforderlich.
Bei bekannten motorisch betriebenen Patientenliegen werden ein Antrieb für die Vertikalbewegung und ein weiterer Antrieb für die Horizontalbewegung verwendet. Die beiden Antriebe können unabhängig voneinander angesteuert werden. Die oben bereits genannt Offenlegungsschrift DE 10 2010 005 015 A1 gibt auch die Verwendung von Elektromotoren für eine horizontale oder vertikale Bewegung eines Liegenbretts an.
1 zeigt eine Patientenlagerungsvorrichtung gemäß der Offenlegungsschrift DE 10 2010 005 015 A1 . Eine Patientenlagerungsvorrichtung 1 umfasst ein Liegenbrett 2, auf dem ein Patient 3 liegt. Das Liegenbrett 2 ist auf der Patientenlagerungsvorrichtung 1 befestigt. Mit dem Griff 4 kann die Lagerungsvorrichtung 1, die über Räder 5 verfügt, geschoben werden. Gemäß 1 ist die Patientenlagerungsvorrichtung 1 an ein Magnetresonanztomografiegerät 6 angedockt. Hierzu weist das Magnetresonanzgerät 6 eine Andockvorrichtung 7 auf. Diese wirkt mit der Patientenlagerungsvorrichtung 1 derart zusammen, dass die Patientenlagerungsvorrichtung 1 an der Andockvorrichtung 7 befestigt und verriegelt werden kann. Auf Rollen 5 kann die Patientenlagerungsvorrichtung 1 verfahren werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Patientenlagerungsvorrichtung, eine Magnetresonanztomografieanlage und ein Verfahren zum Verstellen einer Patientenlagerungsvorrichtung anzugeben.
Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe mit der Patientenlagerungsvorrichtung, der Magnetresonanztomografieanlage und dem Verfahren zum Verstellen einer Patientenlagerungsvorrichtung gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Eine Besonderheit einer Patientenlagerungsvorrichtung für MRT besteht darin, dass die Vertikal- und Horizontalbewegung niemals gleichzeitig ausgeführt werden müssen. Die Horizontalbewegung kann nur ausgeführt werden, wenn die Vertikalachse auf der höchsten Position steht. Die Vertikalbewegung kann nur ausgeführt werden, wenn die Horizontalachse in der hintersten Position steht. Daher ist eine gleichzeitige horizontale und vertikale Bewegung der Patientenlagerungsvorrichtung nicht notwendig.
Die grundlegende Idee der Erfindung besteht nun darin, mittels einer einzigen elektromotorischen Antriebseinheit und einer mit ihr kraftübertragend verbundenen Schalteinheit, die beispielsweise als Kupplungseinheit oder Getriebeeinheit ausgeführt sein kann, sowohl einen horizontalen als auch einen vertikalen Antriebsstrang einer Patientenlagerungsvorrichtung zu bedienen. D.h. lediglich durch ein Schalten der Schalteinheit kann zwischen einer horizontalen und einer vertikalen Bewegung geschaltet werden. Außerdem können wahlweise weitere Antriebsstränge, beispielsweise zum Verfahren der Patientenlagerungsvorrichtung, zugeschaltet werden.
Als Antriebsstrang werden im Folgenden immer die einer Antriebseinheit und Schalteinheit nachfolgend angeordneten Komponenten eines Antriebs bezeichnet. Der Antriebsstang dient dazu, das von der Antriebseinheit erzeugte Drehmoment in eine Bewegung beispielsweise des Liegenbretts der Patientenlagerungsvorrichtung umzuwandeln. Der Antriebsstrang kann auch als Kraftübertragungsstrang bezeichnet werden.
Die Erfindung beansprucht eine Patientenlagerungsvorrichtung mit einem Liegenbrett, einer elektromotorischen Antriebseinheit und mehreren Antriebssträngen, die ausgebildet sind, Bewegungen der Patientenlagerungsvorrichtung oder Teilen der Patientenlagerungsvorrichtung auszuführen. Die Vorrichtung umfasst außerdem eine Schalteinheit, die ausgebildet ist, wahlweise einen der Antriebsstränge mit der elektromotorischen Antriebseinheit kraftübertragend bzw. mechanisch zu verbinden. Die Patientenlagerungsvorrichtung wird auch als Patiententisch oder Patientenliege bezeichnet.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, Antriebskomponenten, insbesondere bei Patientenlagerungsvorrichtungen der Magnetresonanztomografie, einzusparen. Beispielsweise kann auf weitere Motoren, auf weitere Antriebsregler und dafür notwendige Verkabelungen verzichtet werden.
In einer Weiterbildung kann die Schalteinheit als Kupplungseinheit oder Getriebeeinheit ausgebildet sein.
In einer weiteren Ausführungsform können die Antriebsstränge einen ersten Antriebsstrang umfassen, der ausgebildet ist, das Liegenbrett horizontal zu verstellen.
In einer weiteren Ausbildung können die Antriebsstränge einen zweiten Antriebsstrang umfassen, der ausgebildet ist, das Liegenbrett vertikal zu verstellen.
Des Weiteren können die Antriebsstränge einen dritten Antriebsstrang umfassen, der ausgebildet ist, die Patientenlagerungsvorrichtung auf einer Bodenoberfläche horizontal zu verfahren.
In einer weiteren Ausführungsform können die Antriebsstränge mindestens ein Zahnrad und/oder mindestens einen Zahnriemen umfassen.
Bevorzugt kann die Schalteinheit elektromechanisch ausgebildet sein.
In einer Weiterbildung umfasst die Vorrichtung ein am Fußende der Patientenlagerungsvorrichtung angeordnetes Aluminiumgehäuse, in dem die elektromotorische Antriebseinheit und die Schalteinheit angeordnet sind. Vorteilhaft daran ist, dass dadurch die Antriebseinheit und die Schalteinheit elektromagnetisch geschirmt sind.
Die Erfindung beansprucht auch eine Magnetresonanztomografieanlage mit einem Magnetresonanztomografiegerät und einer erfindungsgemäßen Patientenlagerungsvorrichtung.
Außerdem beansprucht die Erfindung ein Verfahren zum elektromotorischen Verstellen einer erfindungsgemäßen Patientenlagerungsvorrichtung, wobei wahlweise zwischen mehreren Antriebsträngen durch eine Schalteinheit geschaltet wird.
Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung werden aus den nachfolgenden Erläuterungen mehrerer Ausführungsbeispiele anhand von schematischen Zeichnungen ersichtlich.
Es zeigen:
1: eine Patientenlagerungsvorrichtung gemäß Stand der Technik,
2: eine Seitenansicht einer Magnetresonanztomographieanlage mit einer elektromotorisch verstellbaren Patientenlagerungsvorrichtung,
3: ein Blockschaltbild einer elektromotorisch verstellbaren Patientenlagerungsvorrichtung.
4: eine Schrägansicht zur Darstellung des Verstellens des Liegenbretts der Patientenlagerungsvorrichtung in horizontaler Richtung,
5: eine Schrägansicht zur Darstellung des Verstellens des Liegenbretts der Patientenlagerungsvorrichtung in vertikaler Richtung und
6: eine Schrägansicht zur Darstellung des Verfahren der Patientenlagerungsvorrichtung auf einer Bodenoberfläche.
Detaillierte Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
2 zeigt stark vereinfacht eine Magnetresonanztomografieanlage mit einem Magnetresonanzgerät 6 zur Bildaufnahme und einer Patientenlagerungsvorrichtung 1 zur Lagerung eines Patienten 3. Die Patientenlagerungsvorrichtung 1 wird auch als Patientenliege oder Patiententisch bezeichnet. Der Patient 3 liegt auf dem Liegenbrett 2 der Patientenlagerungsvorrichtung 1. Das Liegenbrett 2 wird auch als Tischplatte bezeichnet. Das Liegenbrett 2 kann horizontal in Richtung des Pfeiles H verstellt werden. Dazu bewegt sich das Liegenbrett 2 auf der Patientenlagerungsvorrichtung 1. Dadurch kann der Patient 3 in das Magnetresonanzgerät 6 geschoben werden.
Die Patientenlagerungsvorrichtung 1 umfasst auch einen Tischfuß 17, der mit Hilfe einer Spindel 16 in der Höhe verstellt werden kann. Dadurch kann das Liegenbrett 2 vertikal in Richtung des Pfeils V verstellt werden.
Erdfindungsgemäß umfasst die Patientenlagerungsvorrichtung 1 lediglich eine einzige elektromotorische Antriebeinheit 8, beispielweise einen Elektromotor, die über eine Schalteinheit 9, die als Getriebeeinheit oder Kupplungseinheit ausgeführt sein kann, mit dem ersten Antriebsstrang 10 und dem zweiten Antriebsstrang 11 wahlweise verbunden werden kann. Dadurch ist es möglich, das Liegenbrett 2 entweder horizontal oder vertikal zu verstellen. Der erste und der zweite Antriebsstrang 10, 12 umfassen jeweils einen Zahnriemen 13. Die Spindel 16 ist Teil des zweiten Antriebsstrangs 11.
Der Zahnriemen 13 des ersten Antriebsstrangs 10 ist mit dem Liegenbrett 2 verbunden und wandelt die Kraft bzw. das Drehmoment der Antriebseinheit 8 über die Schalteinheit 9 in eine horizontale Bewegung H um. Der Zahnriemen 13 des zweiten Antriebsstrangs 11 bewegt eine Spindel 16 des Tischfußes 17 und wandelt so die Bewegung der Antriebseinheit 8 in die vertikale Verstellung V um.
Die elektromotorische Antriebseinheit 8 und die Schalteinheit 9 befinden sich in einem Aluminiumgehäuse 15 am Fußende der Patientenlagerungsvorrichtung 1. Die Zahnriemen 13 gelangen durch eine Öffnung aus dem Gehäuse 15 hinaus, wobei diese Durchführung innerhalb des Aluminiumgehäuses 15 rohrförmig ausgebildet ist und etwa fünfmal so lang ist wie der Durchmesser der Öffnung groß. Dadurch ist gewährleistet, dass keine elektromagnetische Störung aus dem Gehäuse 15 zum Magnetresonanztomografiegerät 6 gelangt.
Ein Bediener der Patientenlagerungsvorrichtung 1 kann zwischen den einzelnen Bewegungsrichtungen H, M V einfach beispielsweise mittels eines Touch Pad oder eines Joy Stick umschalten.
3 zeigt ein Blockschaltbild der Anordnung nach 2 mit den Kraftflüssen. Die elektromotorische Antriebseinheit 8 ist mit der Schalteinheit 9 verbunden, die wiederum wahlweise entweder auf den ersten Antriebsstrang 10, der für die horizontale Bewegung H verantwortlich ist, oder den zweiten Antriebsstrang 11, der für die vertikale Bewegung verantwortlich ist, geschaltet ist und so für das wahlweise Verstellen des nicht dargestellten Liegenbretts 2 verantwortlich ist.
Die 4 bis 6 zeigen eine Anordnung mit einer erfindungsgemäßen Patientenlagerungsvorrichtung 1 und einem Magnetresonanzgerät 6. Im Tischfuß 17 der Patientenlagerungsvorrichtung 1 sind die nicht dargestellte elektromotorische Antriebseinheit und die Getriebeeinheit 9, die die Schalteinheit bildet, angeordnet. Die Getriebeeinheit 9 kann zwischen den unterschiedlichen Antriebssträngen 10, 11 und 12 umschalten, um das Drehmoment der elektromotorischen Antriebseinheit in die drei unterschiedlichen Bewegungsrichtungen H, M und V umzusetzen. Der Tischfuß 17 weist Rollen 5 zum Verfahren in Richtung M (gradlinig und drehend) auf der Bodenoberfläche 18. Die Antriebsstränge 10, 11 und 12 umfassen Zahnräder 14 und Zahnriemen 13 zur Übertragung der Bewegung auf das Liegenbrett 2 oder die gesamte Patientenlagerungsvorrichtung 1.
In 4 ist die horizontale Bewegung des Liegenbretts 2 in Richtung H durch den ersten Antriebsstrang 10 dargestellt. 5 zeigt die vertikale Bewegung V des Liegenbretts 2 durch den zweiten Antriebsstrang 11. 6 zeigt das Verfahren der Patientenlagerungsvorrichtung 1 auf der Bodenoberfläche 18 in die Richtungen M mit Hilfe des dritten Antriebsstrangs 12, wodurch auch kreisförmige Verfahrwege und ein Andocken an das Magnetresonanzgerät 6 möglich sind.
Die Antriebsstränge 10, 11 und 12 können Komponenten auch gemeinsam nutzen oder die Antriebsstränge 10, 11 und 12 können auch miteinander gekoppelt sein.
Bezugszeichenliste

1: Patientenlagerungsvorrichtung
2: Liegenbrett
3: Patient
4: Griff
5: Rolle / Rad
6: Magnetresonanzgerät
7: Andockvorrichtung
8: Elektromotorische Antriebseinheit
9: Schalteinheit (Kupplungseinheit / Getriebeeinheit)
10: erster Antriebsstrang
11: zweiter Antriebsstrang
12: dritter Antriebsstrang
13: Zahnriemen
14: Zahnrad
15: Aluminiumgehäuse
16: Spindel
17: Tischfuß
18: Bodenoberfläche
H: horizontale Verstellrichtung
M: Verfahrrichtung entlang der Bodenoberfläche
V: vertikale Verstellrichtung

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 102010005015 A1 [0003, 0005, 0006]

Claims

Patientenlagerungsvorrichtung (1) mit einem Liegenbrett (2), einer elektromotorischen Antriebseinheit (8) und mehreren Antriebssträngen (10, 11, 12), die ausgebildet sind, Bewegungen (H, M, V) der Patientenlagerungsvorrichtung (1) oder Teilen der Patientenlagerungsvorrichtung (1) auszuführen, gekennzeichnet durch: – eine Schalteinheit (9), die ausgebildet ist, wahlweise einen der Antriebsstränge (10, 11, 12) mit der elektromotorischen Antriebseinheit (8) kraftübertragend zu verbinden.
Patientenlagerungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinheit (9) als Kupplungseinheit oder Getriebeeinheit ausgebildet ist.
Patientenlagerungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsstränge einen ersten Antriebsstrang (10) umfassen, der ausgebildet ist, das Liegenbrett (2) horizontal (H) zu verstellen.
Patientenlagerungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsstränge einen zweiten Antriebsstrang (11) umfassen, der ausgebildet ist, das Liegenbrett (2) vertikal (V) zu verstellen.
Patientenlagerungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsstränge einen dritten Antriebsstrang (12) umfassen, der ausgebildet ist, die Patientenlagerungsvorrichtung (1) auf einer Bodenoberfläche (18) horizontal (M) zu verfahren.
Patientenlagerungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsstränge (10, 11, 12) jeweils mindestens ein Zahnrad (14) und/oder mindestens einen Zahnriemen (13) umfassen.
Patientenlagerungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinheit (9) elektromechanisch ausgebildet ist.
Patientenlagerungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch: – ein am Fußende der Patientenlagerungsvorrichtung (1) angeordnetes Aluminiumgehäuse (15), in dem die elektromotorische Antriebseinheit (8) und die Schalteinheit (9) angeordnet sind.
Magnetresonanztomografieanlage mit einem Magnetresonanztomografiegerät (6) und einer Patientenlagerungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zum elektromotorischen Verstellen (H, M, V) einer Patientenlagerungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wahlweise zwischen mehreren Antriebsträngen (10, 11, 12) durch eine Schalteinheit (9) geschaltet wird.