DE102017223714A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Führen von Bewegungen einer medizinischen Einrichtung, insbesondere einer Sonde - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Führen von Bewegungen einer medizinischen Einrichtung, insbesondere einer Sonde Download PDF

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Georgios Sakas
Bernd Kober
Simon Almstedt
Stefan Hönig
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (41; 51; 61; 71) zum Führen von Bewegungen einer medizinischen Einrichtung (25), insbesondere einer Sonde, wobei die Vorrichtung (41; 51; 61; 71) aufweist:- eine Basis (2),- einen Schlitten (3), der relativ zu der Basis (2) entlang einer geradlinigen Bewegungsachse (D1) beweglich ist, um eine an dem Schlitten (3) angeordnete medizinische Einrichtung (25) in Richtung der geradlinigen Bewegungsachse (D1) zu bewegen,- eine Bewegungsführung (11), die an dem Schlitten (3) befestigt ist,- wobei die Bewegungsführung (11) ausgestaltet ist, beim Betrieb der Vorrichtung (41; 51; 61; 71) eine Drehbewegung der an dem Schlitten (3) angeordneten medizinischen Einrichtung (25) um die geradlinige Bewegungsachse (D1) zu führen,- eine Kalibriereinrichtung (31) mit einem ersten Bauteil (32), das drehfest bezüglich einer Drehbewegung um die geradlinige Bewegungsachse (D1) mit der medizinischen Einrichtung (25) verbindbar ist, und mit einem zweiten Bauteil (33; 53), dessen Drehbewegung um die geradlinige Bewegungsachse (D1) beim Betrieb der Vorrichtung (41; 51; 61; 71) von der Bewegungsführung (11) gelagert ist,wobei eine Drehstellung des ersten Bauteils (32) und des zweiten Bauteils (33; 53) relativ zueinander um eine Drehachse, die beim Betrieb der Vorrichtung mit der geradlinigen Bewegungsachse (D1) zusammenfällt, in einem Kalibriervorgang einstellbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Führen von Bewegungen einer medizinischen Einrichtung, insbesondere einer Sonde. Bei der Sonde kann es sich insbesondere um eine stabförmige Sonde handeln. Alternativ oder zusätzlich kann es sich bei der Sonde um eine Ultraschallsonde handeln, z.B. zum Einführen in eine Körperöffnung eines Patienten, um Ultraschallbilder zu erzeugen. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Führen von Bewegungen einer medizinischen Einrichtung unter Verwendung einer derartigen Vorrichtung. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Vorrichtung. Auch eine Anordnung mit einer derartigen Vorrichtung und der an der Vorrichtung angeordneten medizinischen Einrichtung gehört zum Umfang der Erfindung.
  • WO 98/56295 A1 beschreibt eine derartige Vorrichtung. Ein Klammerelement weist eine Aufnahme zum Aufnehmen zumindest eines Bereichs eines medizinischen Instruments auf. Ein Schlitten definiert eine Aussparung, die ausgestaltet ist, das Klammerelement rotierbar zu unterstützen. Eine Basisanordnung ist ausgestaltet, gleitend verbunden zu werden, um den Schlitten zu unterstützen und den Schlitten in eine Bildposition zu bewegen. Das Klammerelement und der Schlitten können voneinander getrennt werden.
  • Insbesondere kann die medizinische Einrichtung von einer solchen Vorrichtung in einer horizontalen Lage gelagert werden und um ihre eigene Längsachse gedreht werden. Entlang der Richtung der Längsachse, d.h. der Schlitten-Bewegungsrichtung, die senkrecht zu der Rotationsebene steht, kann die medizinische Einrichtung geradlinig bewegt werden, während sie in der horizontalen Lage verbleibt.
  • Nicht nur bei horizontaler Lage kann die medizinische Einrichtung durch Drehung um ihre Längsachse in gewünschter Weise ausgerichtet werden. Zum Beispiel bei einer Ultraschallsonde kann der mittels Ultraschall untersuchte Raumwinkel in jedem Fall um die Längsachse gedreht und dadurch ausgerichtet werden.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Führung von Bewegungen einer medizinischen Einrichtung, nämlich geradlinigen Bewegungen in Richtung einer geradlinigen Bewegungsachse und Drehbewegungen um die geradlinige Bewegungsachse, realisieren zu können, während die medizinische Einrichtung präzise ausgerichtet ist.
  • Insbesondere bei einer Mess-Sonde wie einer Ultraschallsonde, die einen begrenzten Raumwinkel hat, der von der Mess-Sonde erfassbar ist, kommt es auf eine präzise Ausrichtung der Mess-Sonde an. Die Vorrichtung zum Führen von Bewegungen ermöglicht es, die medizinische Einrichtung in der Längsrichtung zu bewegen und um die Längsrichtung zu drehen. Dabei ist es möglich, dass die jeweilige Längsposition und/oder die jeweilige Drehposition festgestellt und/oder angezeigt wird/werden. Dies bezieht sich jedoch auf einen zunächst undefinierten Ausgangszustand. D.h., dass die medizinische Einrichtung ausgehend von einem Ausgangszustand bewegbar ist, ihre Ausrichtung in dem Ausgangszustand aber verschieden sein kann. Insbesondere im Fall des genannten begrenzten Raumwinkels kann dieser in dem Ausgangszustand nicht exakt in der gewünschten Richtung ausgerichtet sein. Zum Beispiel ist es bei einer Ultraschallsonde gewünscht, den Raumwinkel, in dem ein Patient mittels Ultraschall untersucht werden kann, in dem Ausgangszustand exakt nach oben in vertikaler Richtung auszurichten, wenn die Längsachse der Ultraschallsonde horizontal ausgerichtet ist. In diesem Fall verläuft eine zentrale Achse (zum Beispiel eine Symmetrieachse) des Raumwinkels senkrecht nach oben. Dies ist jedoch lediglich ein Beispiel für eine Ausrichtung des Raumwinkels im Ausgangszustand. Zum Beispiel könnte es gewünscht sein, dass der Raumwinkel in dem Ausgangszustand horizontal ausgerichtet ist, zum Beispiel in eine Richtung senkrecht zur Längsachse, welche wiederum horizontal ausgerichtet ist.
  • Es wird nun vorgeschlagen, die Vorrichtung zum Führen von Bewegungen einer medizinischen Einrichtung mit einer Kalibriereinrichtung auszustatten und beim Betrieb der Vorrichtung eine Drehstellung der medizinischen Einrichtung um eine Drehachse der Vorrichtung zu kalibrieren, d.h. in einer gewünschten Weise einzustellen. Damit ist ein definierter Ausgangszustand hergestellt. Nach der Kalibrierung kann die medizinische Einrichtung geführt durch die Vorrichtung aus dem Ausgangszustand heraus bewegt werden. Somit ist es auf einfache Weise möglich, in jeder Bewegungsposition die Ausrichtung der medizinischen Einrichtung festzustellen und/oder durch Bewegung der medizinischen Einrichtung eine gewünschte Ausrichtung der medizinischen Einrichtung einzustellen.
  • Insbesondere wird vorgeschlagen: eine Vorrichtung zum Führen von Bewegungen einer medizinischen Einrichtung, insbesondere einer Sonde, wobei die Vorrichtung aufweist:
    • - eine Basis,
    • - einen Schlitten, der relativ zu der Basis entlang einer geradlinigen Bewegungsachse beweglich ist, um eine an dem Schlitten angeordnete medizinische Einrichtung in Richtung der geradlinigen Bewegungsachse zu bewegen,
    • - eine Bewegungsführung, die an dem Schlitten befestigt ist,
    • - wobei die Bewegungsführung ausgestaltet ist, beim Betrieb der Vorrichtung eine Drehbewegung der an dem Schlitten angeordneten medizinischen Einrichtung um die geradlinige Bewegungsachse zu führen,
    • - eine Kalibriereinrichtung mit einem ersten Bauteil, das drehfest bezüglich einer Drehbewegung um die geradlinige Bewegungsachse mit der medizinischen Einrichtung verbindbar ist, und mit einem zweiten Bauteil, dessen Drehbewegung um die geradlinige Bewegungsachse beim Betrieb der Vorrichtung von der Bewegungsführung gelagert ist,
    wobei eine Drehstellung des ersten Bauteils und des zweiten Bauteils relativzueinander um eine Drehachse, die beim Betrieb der Vorrichtung mit der geradlinigen Bewegungsachse zusammenfällt, in einem Kalibriervorgang einstellbar ist.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Führen von Bewegungen einer medizinischen Einrichtung, insbesondere einer Sonde, wobei bei einer Bewegung zur Einstellung einer axialen Längsposition der medizinischen Einrichtung ein Schlitten, an dem die medizinische Einrichtung angeordnet ist, relativ zu einer Basis entlang einer geradlinigen Bewegungsachse bewegt wird, wobei bei einer Bewegung zur Einstellung einer Drehstellung der medizinischen Einrichtung um die geradlinige Bewegungsachse die medizinische Einrichtung gelagert durch eine Bewegungsführung gedreht wird und wobei eine Drehstellung eines ersten Bauteils einer Kalibriereinrichtung, welches erste Bauteil mit der medizinischen Einrichtung verbunden ist oder verbindbar ist, relativ zu einem zweiten Bauteils der Kalibriereinrichtung, welches zweite Bauteil um die geradlinige Bewegungsachse drehbar von der Bewegungsführung gelagert ist, in einem Kalibriervorgang eingestellt wird.
  • Verfahrensschritte des Verfahrens zum Führen von Bewegungen einer medizinischen Einrichtung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausgestaltungen der Vorrichtung.
  • Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung zum Führen von Bewegungen einer medizinischen Einrichtung, insbesondere einer Sonde, insbesondere zum Herstellen der in dieser Beschreibung beschriebenen Vorrichtung zum Führen von Bewegungen einer medizinischen Einrichtung, mit folgenden Schritten:
    • - Bereitstellen einer Basis,
    • - bewegliches Anordnen eines Schlittens an der Basis, sodass der Schlitten relativ zu der Basis entlang einer geradlinigen Bewegungsachse bewegbar ist, um eine an dem Schlitten angeordnete medizinische Einrichtung in Richtung der geradlinigen Bewegungsachse zu bewegen,
    • - Befestigen einer Bewegungsführung an dem Schlitten,
    • - Ausgestalten einer Kalibriereinrichtung mit einem ersten Bauteil, das drehfest bezüglich einer Drehbewegung um die geradlinige Bewegungsachse mit der medizinischen Einrichtung verbindbar ist, und mit einem zweiten Bauteil, dessen Drehbewegung um die geradlinige Bewegungsachse beim Betrieb der Vorrichtung von der Bewegungsführung gelagert ist,
    sodass eine Drehstellung des ersten Bauteils und des zweiten Bauteils relativ zueinander um eine Drehachse, die beim Betrieb der Vorrichtung mit der geradlinigen Bewegungsachse zusammenfällt, in einem Kalibriervorgang einstellbar ist.
  • Ausgestaltungen des Herstellungsverfahrens ergeben sich aus der Beschreibung von Ausgestaltungen der Vorrichtung.
  • Durch die Kalibriereinrichtung mit dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil lässt sich die Drehstellung des 1. Bauteils relativ zu der Bewegungsführung und somit zu dem Schlitten einstellen. Da das 1. Bauteil im Betrieb drehfest mit der medizinischen Einrichtung verbunden ist, lässt sich dadurch auch die Drehstellung der medizinischen Einrichtung bezüglich der Drehachse einstellen. Es kann daher die medizinische Einrichtung zunächst drehfest mit dem 1. Bauteil verbunden werden und dann die Kalibrierung vorgenommen werden, indem die medizinische Einrichtung gemeinsam mit dem 1. Bauteil relativ zu dem 2. Bauteil verdreht wird und diese Drehstellung insbesondere fixiert wird. Es ist aber auch möglich, insbesondere wenn die medizinische Einrichtung lediglich in einer einzigen Drehstellung oder in einer von mehreren diskreten Drehstellungen mit dem 1. Bauteil drehfest koppelbar ist, dass zunächst die Drehstellung des 1. Bauteils relativ zu dem 2. Bauteil durch Kalibrierung eingestellt wird und dann die medizinische Einrichtung mit dem 1. Bauteil verbunden wird.
  • Insbesondere kann die Kalibriereinrichtung eine Fixierung aufweisen, mit der die Drehstellung des ersten und des zweiten Bauteils relativ zueinander fixierbar ist. Auf diese Weise ist der kalibrierten Zustand zuverlässig für einen Betrieb der Vorrichtung und der medizinischen Einrichtung gesichert.
  • Insbesondere kann die Fixierung ein Gewinde aufweisen. Das Gewinde kann an und/oder in dem 1. Bauteil oder dem 2. Bauteil ausgebildet sein. Mittels einer Schraube oder Mutter kann das andere Bauteil dann in der eingestellten Drehstellung fixiert werden. Zusätzlich kann das andere Bauteil eine Aussparung aufweisen, durch die hindurch sich die Schraube oder - bei Fixierung mittels einer Mutter - sich eine Gewindestange erstreckt. Der Schaft der Schraube oder Gewindestange erstreckt sich insbesondere quer zur Drehachse. Die Aussparung ist/wird so ausgeführt, insbesondere als Langloch ausgeführt, dass sich die Schraube oder die Gewindestange in verschiedenen Drehstellungen des 1. Bauteils und des 2. Bauteils relativ zueinander durch die Aussparung hindurch erstrecken kann und vorzugsweise auch der jeweilige Abschnitt der Schraube oder der Gewindestange in der Aussparung verbleiben kann, während die Drehstellung des 1. Bauteils und des 2. Bauteils relativ zueinander eingestellt wird. Durch Festdrehen der Schraube oder der Mutter wird die jeweilige Drehstellung dann fixiert.
  • Die Fixierung ist jedoch nicht auf die zuvor beschriebene Art beschränkt, bei der ein Gewinde vorhanden ist, dessen Längsachse sich quer zur Drehachse erstreckt. Eine weitere Art der Fixierung ist zum Beispiel eine Fixierung mittels Klemmkraft, wobei zum Beispiel unter Verwendung eines Hebels die Klemmkraft aufgebracht wird und auch Kraft auf den Hebel ausgeübt werden muss, um die Klemmkraft zu reduzieren oder aufzuheben. Zum Beispiel kann ein Teilbereich des zweiten Bauteils einen Teilbereich des ersten Bauteils umlaufen und kann die Klemmkraft auf den Teilbereich des zweiten Bauteils ausgeübt werden, sodass dieser an den Teilbereich des ersten Bauteils angedrückt wird.
  • Das zweite Bauteil kann unmittelbar von der Bewegungsführung drehbar gelagert werden/sein. Es ist jedoch auch möglich, dass das 2. Bauteil mittelbar über ein weiteres Bauteil der Vorrichtung von der Bewegungsführung drehbar gelagert wird/ist. Letzteres ermöglicht es, das 1. Bauteil (optional in einem Zustand, in dem es mit der medizinischen Einrichtung verbunden ist) gemeinsam mit dem 2. Bauteil in einem kalibrierten Zustand von dem weiteren Bauteil zu entfernen und auch wieder mit dem weiteren Bauteil zu koppeln. Die medizinische Einrichtung kann somit in einem kalibrierten Zustand entfernt und gelagert werden. Insbesondere ist die Vorrichtung in diesem Fall so ausgestaltet, dass das 2. Bauteil lediglich in einer einzigen Drehstellung oder in einer von mehreren diskreten Drehstellungen mit dem weiteren Bauteil koppelbar ist.
  • Allgemeiner formuliert wird daher eine bevorzugte Ausgestaltung vorgeschlagen, bei der die Vorrichtung ein Kopplungsbauteil aufweisen, dessen Drehbewegung um die geradlinige Bewegungsachse beim Betrieb der Vorrichtung von der Bewegungsführung gelagert ist, wobei das Kopplungsbauteil so ausgestaltet ist, dass es mit dem zweiten Bauteil verbindbar ist, wobei das Kopplungsbauteil und das 2. Bauteil insbesondere wieder voneinander lösbar sind. Insbesondere können das Kopplungsbauteil und das 2. Bauteil so ausgestaltet sein/werden, dass sie formschlüssig miteinander verbindbar sind.
  • Die Vorrichtung kann eine Einstelleinrichtung aufweisen, mittels der eine Drehposition der an dem Schlitten angeordneten medizinischen Einrichtung in Drehrichtung um die geradlinigen Bewegungsachse einstellbar ist. Bei dieser Einstelleinrichtung handelt es sich um eine während des Betriebes der medizinischen Einrichtung nutzbare Einstelleinrichtung, durch deren Betätigung die Drehstellung der medizinischen Einrichtung einstellbar ist. Dabei handelt es sich um die Einstellung einer Drehstellung des zweiten Bauteils relativ zu der Bewegungsführung. Es handelt sich bei dieser Einstelleinrichtung daher um eine Einrichtung, die zusätzlich zu der Kalibriereinrichtung vorhanden ist, d. h. die Drehstellung des zweiten Bauteils relativ zu dem ersten Bauteil der Kalibriereinrichtung kann unabhängig von der Einstelleinrichtung eingestellt werden. Diese Einstelleinrichtung wird bei der Beschreibung von Ausgestaltungen einer Vorrichtung zur Führung von Bewegungen einer medizinischen Einrichtung auch als zweite Einstelleinrichtung bezeichnet, da es auch noch eine erste Einstelleinrichtung geben kann, mit der die Längsposition der medizinischen Einrichtung bezüglich der geradlinigen Bewegungsachse relativ zu der Basis einstellbar ist.
  • Die zweite Einstelleinrichtung und auch die erste Einstelleinrichtung können jeweils mit einer Arretierung kombiniert sein, die ausgestaltet ist, die eingestellte Drehstellung im Fall der zweiten Einstelleinrichtung und im Fall der ersten Einstelleinrichtung die Längsposition einzustellen.
  • Bei einer Ausgestaltung der Vorrichtung können zwei Bewegungsführungen vorgesehen sein, über die die medizinische Einrichtung, insbesondere die stabförmige Sonde, an einem Schlitten der Vorrichtung angeordnet ist/wird. Die beiden Bewegungsführungen führen gemeinsam eine Drehbewegung der an dem Schlitten angeordneten medizinischen Einrichtung, wenn die Einrichtung um die geradlinige Bewegungsachse gedreht wird. Außerdem stützen die beiden Bewegungsführungen die medizinische Einrichtung an dem Schlitten ab. Wenn daher der Schlitten entlang der geradlinigen Bewegungsachse geradlinig relativ zu einer Basis der Vorrichtung bewegt wird, stützen beide Bewegungsführungen die medizinische Einrichtung ab und stabilisieren die Relativposition und relative Ausrichtung der medizinischen Einrichtung relativ zum Schlitten zumindest bezüglich derjenigen Freiheitsgrade der Bewegung, die der Abstützung der medizinischen Einrichtung durch die erste und durch die zweite Bewegungsführung entsprechen. Vorzugsweise fixiert zumindest eine der beiden Bewegungsführungen und vorzugsweise beide Bewegungsführungen die medizinische Einrichtung bezüglich jedes geradlinigen Freiheitsgrades der Bewegung, der quer zu der geradlinigen Bewegungsachse verläuft. Z.B. weist die jeweilige Bewegungsführung eine ringförmige Aufnahme zum Aufnehmen der medizinischen Einrichtung auf und ist die medizinische Einrichtung daher im Zustand, in dem sie an dem Schlitten angeordnet ist, bezüglich dieser quer zur geradlinigen Bewegungsachse verlaufenden Freiheitsgrade der Bewegung relativ zum Schlitten festgelegt.
  • Die Erfindung ist nicht auf genau zwei Bewegungsführungen beschränkt, die an dem Schlitten befestigt sind und die Drehbewegung der medizinischen Einrichtung führen sowie die medizinische Einrichtung an dem Schlitten abstützen. Z.B. kann nur eine solche Bewegungsführung oder können drei solche Bewegungsführungen vorhanden sein.
  • Soweit vorhanden, sind die Bewegungsführungen, insbesondere die erste und die zweite Bewegungsführung, in einem Abstand zueinander an dem Schlitten angeordnet. Dies bedeutet, dass zwischen jeweils zwei der Bewegungsführungen in der Richtung der geradlinigen Bewegungsachse ein Abstand zwischen den Bereichen besteht, an denen die jeweilige Bewegungsführung in Kontakt zu der medizinischen Einrichtung ist, wenn die medizinische Einrichtung an dem Schlitten angeordnet ist. Außerdem sind die Bewegungsführungen lediglich indirekt über den Schlitten miteinander verbunden.
  • Durch den Abstand in Richtung der geradlinigen Bewegungsachse und aufgrund der Tatsache, dass die Bewegungsführungen lediglich indirekt über den Schlitten miteinander verbunden sind, können Ausgestaltungen einer Vorrichtung zum Führen von Bewegungen der medizinischen Einrichtung auf mechanisch einfache Weise realisiert werden, die einen großen Abstand der Kontaktbereiche zwischen den Bewegungsführungen und der medizinischen Einrichtung in der geradlinigen Bewegungsrichtung aufweisen, z.B. zumindest 5 cm Abstand, in dem kein Kontakt zwischen der medizinischen Einrichtung und einer Bewegungsführung besteht, insbesondere zumindest 8 cm und vorzugsweise zumindest 10 cm.
  • Gemäß einer konkreten Ausführungsform der Vorrichtung kann der Abstand zumindest einer der Bewegungsführungen zu einer der anderen Bewegungsführungen in Richtung der geradlinigen Bewegungsachse einstellbar sein. Z.B. kann die Längsposition einer der Bewegungsführungen relativ zum Schlitten einstellbar sein. Bevorzugt wird jedoch, dass der Abstand nicht einstellbar ist und die Bewegungsführungen fest mit dem Schlitten verbunden sind.
  • Insbesondere kann die erste Bewegungsführung die medizinische Einrichtung an einer Stelle abstützen und beweglich lagern, die welche in Relation zur Länge der medizinischen Einrichtung nahe an dem Körper liegt. Ferner kann die zweite Bewegungsführung das medizinische Instrumente an einer Stelle abstützen und beweglich lagern, die in Relation zur Länge des Instruments weit vom Körper entfernt ist.
  • Um dieselben Bewegungsführungen für medizinische Einrichtungen unterschiedlicher Außenabmessungen verwenden zu können, ist es bevorzugt, dass die jeweiligen Aufnahmeräume der Bewegungsführungen, in denen die medizinische Einrichtung aufgenommen wird, so groß sind, dass medizinische Einrichtungen unterschiedlichen Typs darin aufgenommen werden können. Zwischenräume zwischen den Rändern der Aufnahmeräume und den Außenoberflächen der jeweiligen medizinischen Einrichtung werden vorzugsweise mit pro Aufnahmeraum und Bewegungsführung zumindest einem Adapter ausgefüllt, sodass die an dem Schlitten angeordnete medizinische Einrichtung bezüglich der gewünschten Freiheitsgrade der Bewegung, insbesondere aller geradlinigen Freiheitsgrade der Bewegung quer zur Richtung der geradlinigen Bewegungsachse, fixiert ist.
  • Eine Vorrichtung zum Führen von Bewegungen einer medizinischen Einrichtung, insbesondere einer Sonde, kann daher insbesondere aufweisen:
    • - eine Basis,
    • - einen Schlitten, der relativ zu der Basis entlang einer geradlinigen Bewegungsachse beweglich ist, um eine an dem Schlitten angeordnete medizinische Einrichtung in Richtung der geradlinigen Bewegungsachse zu bewegen,
    • - eine erste Bewegungsführung, die an dem Schlitten befestigt ist, und
    • - eine zweite Bewegungsführung, die an dem Schlitten befestigt ist,

    wobei die erste Bewegungsführung und die zweite Bewegungsführung ausgestaltet sind, eine Drehbewegung der an dem Schlitten angeordneten medizinischen Einrichtung um die geradlinige Bewegungsachse gemeinsam zu führen,
    wobei die erste Bewegungsführung und die zweite Bewegungsführung - betrachtet in Richtung der geradlinigen Bewegungsachse - in einem Abstand zueinander an dem Schlitten angeordnet sind und
    wobei die erste Bewegungsführung und die zweite Bewegungsführung lediglich indirekt über den Schlitten miteinander verbunden sind.
  • Die medizinische Einrichtung ist nicht Teil der Vorrichtung. Vielmehr kann die medizinische Einrichtung lösbar an der Vorrichtung angeordnet werden, insbesondere ausschließlich durch Herstellen von mechanischem Kontakt zwischen der medizinischen Einrichtung und den zumindest zwei Bewegungsführungen. Zum Umfang der Erfindung gehört aber auch eine Anordnung, bei der die medizinische Einrichtung an dem Schlitten der Vorrichtung angeordnet ist.
  • Bei Ausführung eines Verfahrens zum Führen von Bewegungen einer medizinischen Einrichtung, insbesondere einer Sonde, kann jede Ausgestaltung der Vorrichtung verwendet werden, die in einer in dieser Beschreibung beschrieben ist.
  • Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens zum Herstellen einer Vorrichtung zum Führen von Bewegungen einer medizinischen Einrichtung können die erste Bewegungsführung die zweite Bewegungsführung an dem Schlitten befestigt werden. Die erste Bewegungsführung und die zweite Bewegungsführung werden - betrachtet in Richtung der geradlinigen Bewegungsachse - in einem Abstand zueinander an dem Schlitten angeordnet. Die erste Bewegungsführung und die zweite Bewegungsführung lediglich indirekt über den Schlitten miteinander verbunden werden.
  • Insbesondere durchläuft die geradlinige Bewegungsachse Aufnahmeräume, die durch die erste und durch die zweite Bewegungsführung definiert sind. In diesen Aufnahmeräumen befindet sich jeweils ein Bereich der medizinischen Einrichtung, wenn diese an dem Schlitten angeordnet ist. Eine Richtung parallel zu der geradlinigen Bewegungsachse ist durch die Beweglichkeit des Schlittens relativ zu der Basis definiert.
  • Merkmale des Herstellungsverfahrens und des Betriebsverfahrens ergeben sich aus der Beschreibung von Ausgestaltungen der Vorrichtung. Insbesondere enthält eine Ausgestaltung des Herstellungsverfahrens einen Herstellungsschritt, in dem eine gemäß einer Ausgestaltung der Vorrichtung zusätzlich vorhandene Einrichtung als Teil der Vorrichtung montiert wird.
  • Insbesondere kann die Vorrichtung eine erste Einstelleinrichtung aufweisen, mittels der eine axiale Position des Schlittens in Richtung der geradlinigen Bewegungsachse einstellbar ist. Alternativ und vorzugsweise zusätzlich kann die Vorrichtung eine zweite Einstelleinrichtung aufweisen, mittels der eine Drehposition der an dem Schlitten angeordneten medizinischen Einrichtung in Drehrichtung um die geradlinigen Bewegungsachse einstellbar ist. Derartige Einstelleinrichtungen erleichtern es dem Nutzer der Vorrichtung, z.B. einem Arzt, auf einfache Weise die Position des Schlittens bzw. die Drehposition der medizinischen Einrichtung einzustellen. Außerdem, wie unten noch näher erläutert wird, kann die momentan eingestellte Position anhand der Einstelleinrichtung ermittelt werden, insbesondere automatisch ermittelt werden.
  • Insbesondere kann die erste Einstelleinrichtung derart ausgestaltet sein, dass die axiale Position des Schlittens innerhalb eines Bewegungsbereichs des Schlittens auf jeden beliebigen Wert des Bewegungsbereichs dauerhaft einstellbar ist. Es sind daher innerhalb des Bewegungsbereichs keine zwischen einstellbaren Werten liegenden Werte vorhanden, die aufgrund der Konstruktion der ersten Einstellvorrichtung nicht dauerhaft einstellbar sind. Im Gegensatz zu mechanischen Konstruktionen, bei denen der Schlitten lediglich stufenweise in der geradlinigen Bewegungsrichtung vor- und zurückbewegt werden kann, bestehen mehr Möglichkeiten für eine Einstellung der Position in der gewünschten Weise.
  • Insbesondere kann die erste Einstelleinrichtung mit einer ersten Arretierung kombiniert sein, die ausgestaltet ist, den Schlitten in seiner momentanen axialen Position relativ zur Basis zu arretieren. Auf diese Weise ist eine unbeabsichtigte Veränderung der axialen Position durch Betätigung der ersten Einstelleinrichtung und/oder durch andere direkte oder indirekte Einwirkung auf den Schlitten verhindert und/oder gehemmt. Dies ist von besonderem Vorteil, wenn der Positions-Einstellbereich wie oben erwähnt kontinuierlich dauerhaft einstellbare Werte hat.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die zweite Einstelleinrichtung mit einer zweiten Arretierung kombiniert sein ist, die ausgestaltet ist, die an dem Schlitten angeordnete medizinische Einrichtung in ihrer momentanen Drehposition relativ zum Schlitten zu arretieren. Auf diese Weise ist eine unbeabsichtigte Veränderung der Drehposition durch Betätigung der zweiten Einstelleinrichtung und/oder durch andere direkte oder indirekte Einwirkung auf die medizinische Einrichtung verhindert und/oder gehemmt.
  • Insbesondere kann die Vorrichtung einen ersten Positionsgeber aufweisen, der ausgestaltet ist, zumindest ein Signal zu erzeugen, aus dem für eine erste Positionsermittlungseinrichtung eine axiale Position des Schlittens und/oder der an dem Schlitten angeordneten medizinischen Einrichtung in Richtung der geradlinigen Bewegungsachse ermittelbar ist. Z. B. ist der erste Positionsgebermit der ersten Einstelleinrichtung kombiniert oder an der medizinischen Einrichtung oder an dem Schlitten befestigt.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Vorrichtung einen zweiten Positionsgeber aufweisen, der ausgestaltet ist, zumindest ein Signal zu erzeugen, aus dem für eine zweite Positionsermittlungseinrichtung eine Drehposition der ersten Bewegungsführung und/oder der zweiten Bewegungsführung oder der an dem Schlitten angeordneten medizinischen Einrichtung um die geradlinige Bewegungsachse ermittelbar ist. Z. B. ist der zweite Positionsgebermit der zweiten Einstelleinrichtung kombiniert oder an der medizinischen Einrichtung oder an einer der Bewegungsführungen befestigt.
  • Insbesondere wenn der Positionsgeber mit der jeweiligen Einstelleinrichtung kombiniert ist, kann er z.B. während der Bewegung, die durch Betätigung der Einstelleinrichtung bewirkt wird, wiederholt ein Signal abgeben. Mit dem Signal kann z.B. unmittelbar die Information über die momentane Position übermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich kann mit dem Signal jeweils lediglich die Information übermittelt werden, dass eine vorgegebene Position erreicht oder überschritten wurde. Dabei können sich die derartigen Signale z.B. nicht voneinander unterscheiden. Beispielsweise kann es sich um Impulssignale handeln, die der Positionsgeber jeweils nach Erreichen oder Überschreiten von in konstantem Abstand zueinander liegenden Positionen übermittelt. Die Positionsermittlungseinrichtung kann unter Berücksichtigung der Kenntnis über die Anfangsposition und durch Zählen der übermittelten gleichartigen Signale dann die absolute Position ermitteln. Im Fall der Drehbewegung um die geradlinige Bewegungsrichtung sind selbstverständlich Positionen, die sich um eine ganze Umdrehung voneinander unterscheiden, identische Drehpositionen.
  • Im Folgenden wird eine Ausgestaltung der Vorrichtung beschrieben, die eine andere Art der Positionsermittlung durch eine Positionsermittlungseinrichtung ermöglicht, und zwar für die geradlinige Position entlang der geradlinigen Bewegungsachse und/oder für die Drehbewegung um die geradlinige Bewegungsachse.
  • Gemäß dieser Ausgestaltung bestehen zumindest die Basis, der Schlitten, die erste Bewegungsführung und die zweite Bewegungsführung aus nicht magnetischen Materialien. Vorzugsweise besteht die gesamte Vorrichtung aus nichtmagnetischem Material. Jedoch ist zumindest ein magnetischer Marker als Positionsgeber
    • • zur Ermittlung der Position des Schlittens und/oder der an dem Schlitten angeordneten medizinischen Einrichtung in Richtung der geradlinigen Bewegungsachse und/oder
    • • zur Ermittlung der Drehposition der ersten Bewegungsführung und/oder der zweiten Bewegungsführung oder der an dem Schlitten angeordneten medizinischen Einrichtung um die geradlinige Bewegungsachse

    an dem Schlitten, an der ersten Bewegungsführung oder an der zweiten Bewegungsführung befestigt oder als magnetischer Bereich des Schlittens, der ersten Bewegungsführung oder der zweiten Bewegungsführung ausgebildet oder zur Befestigung an der medizinischen Einrichtung oder als integraler Teil der medizinischen Einrichtung vorgesehen.
  • Im Stand der Technik sind Positionsermittlungseinrichtungen bekannt, die die momentane Position und/oder die Bewegung von magnetischen Markern ermitteln. Eine solche Positionsermittlungseinrichtung kann in Kombination mit der oben beschriebenen Ausgestaltung verwendet werden. Insbesondere die Befestigung zumindest eines magnetischen Markers als Positionsgeber an der medizinischen Einrichtung hat den Vorteil, dass die Vorrichtung nicht selbst einen Positionsgeber enthalten muss. Da die Vorrichtung aus nicht magnetischem Material besteht, gegebenenfalls mit Ausnahme des als Positionsgeber verwendeten magnetischen Bereichs, stört die Vorrichtung die magnetische Positionsbestimmung bzw. magnetische Positionsverfolgung nicht.
  • Zum Gegenstand der Erfindung gehört daher auch ein Verfahren zum Verwenden der Vorrichtung im Zusammenhang mit einer Positionsbestimmungseinrichtung, insbesondere einer Positionsbestimmungseinrichtung, die zumindest einen magnetischen Marker dazu nutzt, die Position zu bestimmen und/oder die Position während einer Bewegung der medizinischen Einrichtung und/oder der beweglichen Teile der Vorrichtung zu verfolgen.
  • Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. Dabei können die im Folgenden beschriebenen Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination mit den zuvor beschriebenen Ausgestaltungen der Erfindung kombiniert werden. Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen:
    • 1 eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Führen von Bewegungen einer medizinischen Einrichtung mit Blickrichtung von oben hinten,
    • 2 eine Ansicht von links oben auf die in 1 dargestellte Vorrichtung,
    • 3 eine Ansicht von links oben vorne auf die in 1 dargestellte Vorrichtung,
    • 4 eine Ansicht von unten auf den in 1 dargestellte Vorrichtung,
    • 5 eine vergrößerte Ansicht der hinteren Bewegungsführung der in 1 dargestellten Vorrichtung von links oben vorne bei vollständig geöffnetem Sicherungsring,
    • 6 eine vergrößerte Ansicht der hinteren Bewegungsführung der in 1 dargestellten Vorrichtung von links oben,
    • 7 eine vergrößerte Ansicht der hinteren Bewegungsführung der in 1 dargestellten Vorrichtung von hinten oben,
    • 8 eine vergrößerte Ansicht der vorderen Bewegungsführung der in 1 dargestellten Vorrichtung von vorne oben,
    • 9 eine Ansicht wie in 2, wobei jedoch zusätzlich eine stabförmige Ultraschallsonde dargestellt ist, die an dem Schlitten der in 1 und 2 dargestellten Vorrichtung angeordnet ist,
    • 10 eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Vorrichtung zum Führen von Bewegungen einer medizinischen Einrichtung in vollständiger Ansicht, wobei die medizinische Einrichtung ebenfalls dargestellt ist,
    • 11 einen Teil einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Vorrichtung zum Führen von Bewegungen einer medizinischen Einrichtung, zum Beispiel der in 10 gezeigten Ausführungsform, in schematischer Ansicht, wobei die medizinische Einrichtung ebenfalls schematisch dargestellt ist,
    • 12 eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Vorrichtung zum Führen von Bewegungen einer medizinischen Einrichtung in vollständiger Ansicht, wobei die medizinische Einrichtung ebenfalls dargestellt ist und die Vorrichtung ein Kopplungsbauteil aufweist,
    • 13 einen Teil einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Vorrichtung zum Führen von Bewegungen einer medizinischen Einrichtung, zum Beispiel der in 12 gezeigten Ausführungsform, in schematischer Ansicht, wobei die medizinische Einrichtung ebenfalls schematisch dargestellt ist und die Vorrichtung ein Kopplungsbauteil aufweist,
    • 14 eine Ansicht von links auf eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Vorrichtung zum Führen von Bewegungen einer medizinischen Einrichtung, wobei die medizinische Einrichtung und Lochplatten, die von einem Halterahmen gehalten werden, ebenfalls dargestellt sind,
    • 15 eine Ansicht von links auf eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Vorrichtung, die der in 14 gezeigten Ausführungsform entspricht, wobei Lochplatten und Halterahmen in anderer Weise als bei der Ausführungsform der 14 angeordnet sind.
  • In den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen werden dieselben Bezugszeichen für gleiche und funktionsgleiche Bauteile verwendet.
  • Die in den 1 bis 9 beschriebene Ausführungsform weist noch nicht alle Merkmale der Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche auf. Anhand der 10 bis 13 werden Ausführungsformen beschrieben, die die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche aufweisen. Merkmale der Ausführungsformen gemäß 10 bis 13 können einzeln oder in beliebiger Kombination durch entsprechende Merkmale der Ausführungsform gemäß 1 bis 9 ersetzt werden. Z. B. kann der Schlitten der Ausführungsform gemäß 1 bis 9 den Schlitten der Ausführungsform gemäß 10 ersetzen.
  • In den 1 bis 4 ist eine Vorrichtung zum Führen von Bewegungen einer medizinischen Einrichtung jeweils in vollständiger Ansicht dargestellt, jedoch ohne eine an dem Schlitten der Vorrichtung angeordnete medizinische Einrichtung. Als Beispiel für eine Anordnung, bei der an dem Schlitten der Vorrichtung eine medizinische Einrichtung angeordnet ist, ist die Ansicht von 9 beigefügt. Bei dieser medizinischen Einrichtung 25 handelt es sich um eine stabförmige Ultraschallsonde. Über weite Teile der Längserstreckung der Sonde weist die Sonde jeweils eine zylindrische Außenoberfläche auf, wobei sich die Außendurchmesser verschiedener Längsabschnitte unterscheiden.
  • Die Vorrichtung 1, die in den Figuren dargestellt ist, weist eine Basis 2 auf, die z.B. auf einem Stativ oder einer anderen Abstützung befestigt werden kann. Die Basis 2 ist wie z.B. 4 zeigt im Wesentlichen quaderförmig ausgestaltet, wobei ein profilierter zylindrischer Einstellgriff 6 einer ersten Einstelleinrichtung 5 seitlich auf der linken Seite der Basis 2 hervorsteht. Zu der ersten Einstelleinrichtung 5 gehört ein sich in Längsrichtung des Schlittens 3 erstreckender Zahnstab 7 (4) mit einer Zahnung, in die eine Zahnung zumindest eines Zahnrades (nicht dargestellt) eingreift, welches an der Oberseite der Basis hervorsteht und auf einer Welle (nicht dargestellt) drehfest befestigt ist. Die Welle kann von dem Einstellgriff 6 gedreht werden. Durch Drehung des Einstellgriffs 6 entsteht somit eine geradlinige Bewegung des Schlittens 3 relativ zu der Basis 2 in der Richtung von vorne nach hinten in 1 bzw. von rechts nach links in 2 (oder jeweils umgekehrt, je nachdem in welche Richtung der Einstellgriff 6 gedreht wird). Durch das Drehen des Einstellgriffs 6 wird die bereits erwähnte Welle um ihre Drehachse gedreht, das bereits erwähnte Zahnrad dadurch ebenfalls um die Drehachse der Welle gedreht und durch den Eingriff des Zahnrades in den Zahnstab der Schlitten 3 angetrieben.
  • Optional ist die erste Einstelleinrichtung 5 mit einem ersten Positionsgeber kombiniert, z.B. einem Impulsgeber, der abhängig von der Drehbewegung des Einstellgriffs 6, der Welle und des Zahnrades Positionssignale erzeugt. Über einen Signalleitungsverbinder (4) und eine Signalleitung 9 können die von dem ersten Positionsgeber erzeugten Positionssignale zu einer externen Positionsbestimmungseinrichtung übertragen werden.
  • Wie aus den 1 bis 3 erkennbar ist, weist der Schlitten an seiner Oberseite vorne (links in 2) und hinten (rechts in 2) jeweils eine Bewegungsführung auf. Die durch die vordere Bewegungsführung 10 und die hintere Bewegungsführung 11 definierten Aufnahmeräume im Innenbereich der jeweiligen Bewegungsführung 10, 11 nehmen, wie aus 9 erkennbar ist, jeweils einen Längsabschnitt der medizinischen Einrichtung auf, deren Bewegung durch die Vorrichtung 1 geführt werden soll. Die Bewegungsführungen 10, 11 ermöglichen eine Drehbewegung der medizinischen Einrichtung um ihre Längsachse, die auch als die geradlinige Bewegungsachse definiert werden kann, in deren Richtung die medizinische Einrichtung bewegt wird, wenn der Schlitten 3 relativ zur Basis 2 bewegt wird.
  • Wie 3 und die vergrößerte Darstellung der 8 zeigen, handelt es sich bei der vorderen Bewegungsführung 10 um eine Führung mit einem Gleitlager. Der hintere Teil der Bewegungsführung 10 weist eine Anlagefläche zum Anlegen eines Adapters 26 (siehe 9) auf, der wiederum an der medizinischen Einrichtung angeordnet ist. Die nach innen zum Aufnahmeraum weisende Oberfläche hat die Form und den Verlauf eines oben offenen Zylinders. Dies bedeutet, dass jeder Querschnitt der nach innen weisenden Oberfläche auf einer Kreislinie um die geradlinige Bewegungsachse der medizinischen Einrichtung herum verläuft.
  • Sowohl die vordere Bewegungsführung 10 als auch die hintere Bewegungsführung 11 stützen bei an dem Schlitten 3 angeordneter medizinischer Einrichtung diese an dem Schlitten 3 ab. Sie dienen daher nicht nur zur Führung der Drehbewegung der medizinischen Einrichtung, sondern gewährleisten aufgrund des großen Abstandes zueinander auch, dass die geradlinige Bewegung der medizinischen Einrichtung bei Relativbewegung des Schlittens 3 zur Basis 2 nicht zu einer Änderung der Ausrichtung und der Position der medizinischen Einrichtung relativ zum Schlitten 3 führt.
  • In den vergrößerten Ansichten der 5 - 8 ist der dargestellte Bildausschnitt jeweils durch eine gestrichelte Linie umrandet.
  • 5 bis 7 zeigen die hintere Bewegungsführung 11 in einer jeweils vergrößerten Ansicht. Vorne an der hinteren Bewegungsführung 11 befindet sich eine ringförmige oben offene Aufnahme 12 mit einem Aufnahmeraum zum Aufnehmen eines Längsabschnitts der medizinischen Einrichtung. Die ringförmige Aufnahme 12 ist über ein Drehlager 14 relativ zu einem fest mit dem Schlitten 3 verbundenen Teil der hinteren Bewegungsführung 11 drehbar gelagert, um die Drehbewegungen der medizinischen Einrichtung um die geradlinige Bewegungsachse herum zu führen. Dies bedeutet, dass die ringförmige Aufnahme 12 sich bei Drehung der medizinischen Einrichtung mit dieser mit dreht, während der feststehende Teil der hinteren Bewegungsführung 11 drehfest zum Schlitten 3 ist.
  • Ein um die geradlinige Bewegungsachse drehbarer Sicherungsring 16 ist in 5 in der vollständig geöffneten Stellung gezeigt, wohingegen er in 6 in einer teilweise geschlossenen Stellung gezeigt ist. In der vollständig geschlossenen Stellung, die durch ein Weiterdrehen des Sicherungsrings 16 aus der in 6 gezeigten Drehstellung erreichbar ist, ist die medizinische Einrichtung gegen ein unbeabsichtigtes Hinausrutschen aus der ringförmigen Aufnahme 12 gesichert. Der Sicherungsring 16 dreht bei der Drehbewegung der ringförmigen Aufnahme 12 um die Drehachse, d.h. um die geradlinige Bewegungsachse, ebenfalls mit.
  • Im hinteren Teil der hinteren Bewegungsführung 11 befindet sich ein Bereich, der bei einer Drehbewegung der von der ringförmigen Aufnahme 12 aufgenommenen medizinischen Einrichtung nicht mitgedreht wird. In diesem Bereich mit Innenoberfläche 15 kann ein Endabschnitt der medizinischen Einrichtung aufgenommen sein. Alternativ kann die Innenoberfläche 15 der U-förmigen Aufnahme 17 im hinteren Bereich der hinteren Bewegungsführung 11 eine Gleitfläche für eine Drehbewegung der medizinischen Einrichtung ausbilden.
  • Außerdem weist die hintere Bewegungsführung 11 eine Arretierung mit einer Arretierungsschraube 18 auf, die seitlich links aus der hinteren Bewegungsführung 11 hervorsteht. Durch Hineinschrauben der Arretierungsschraube 18 in den Körper der hinteren Bewegungsführung 11 hinein wird die Drehstellung der ringförmigen Aufnahme 12 und während des Betriebes damit auch der medizinischen Einrichtung arretiert. Entsprechend kann auch die erste Einstelleinrichtung 5 mit einer Arretierungseinrichtung kombiniert sein, die die momentane Position des Schlittens 3 entlang der geradlinigen Bewegungsrichtung arretierbar macht. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit und nicht nur in Bezug auf 5 ist unter der linken Seite die Seite zu verstehen, die von einem Nutzer, der von einem Ort hinter und oberhalb der Vorrichtung auf das vordere Ende der medizinischen Einrichtung blickt, als die linke Seite verstanden wird. In 5 ist dies die Seite rechts im Bild.
  • Wie die Gesamtansichten in 1 bis 4 zeigen, weist die Vorrichtung 1 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zusätzliche Anbauteile auf. In der dargestellten Ausführungsform handelt es sich dabei um einen Halter 20, z.B. zum Halten einer Lochmaske. Der Halter 20 ist über zwei parallel zueinander verlaufende Stangen 21a, 21b mit dem Schlitten 3 gekoppelt. Der Schlitten weist dazu an der Längsposition der vorderen Bewegungsführung 10 und an der Längsposition der hinteren Bewegungsführung 11 jeweils zwei Durchgangslöcher auf, durch die die Stangen gleitend hindurch bewegt werden können. Mit einer Arretierungsschraube 23 an der Längsposition der hinteren Bewegungsführung 11 kann die momentane Relativposition der Stangen 21a, 21b relativ zum Schlitten 3 arretiert werden.
  • Außerdem weist das Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 eine Skala mit Werten von -80 bis 80 auf, die seitlich an dem Schlitten 3 angeordnet ist (2). Eine entsprechende strichförmige Markierung an der Basis erlaubt es einem Nutzer, die momentan eingestellte Relativposition zwischen Basis 2 und Schlitten 3 abzulesen.
  • Insbesondere aus der Seitenansicht der 2 ist erkennbar, dass die hintere Bewegungsführung 11 optional entlang des Stangenpaares 22a, 22b relativ zum Schlitten 3 verschiebbar ausgestaltet sein kann. Auf diese Weise kann der Abstand der vorderen Bewegungsführung 10 von der hinteren Bewegungsführung 11 eingestellt werden und es können medizinische Einrichtungen mit unterschiedlichen Abmessungen von der Vorrichtung unterstützt werden.
  • In 10 ist in einer Explosionsdarstellung eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Vorrichtung 41 zum Führen von Bewegungen einer medizinischen Einrichtung 25 in vollständiger Ansicht dargestellt, wobei die medizinische Einrichtung 25 ebenfalls dargestellt ist. Bei dieser medizinischen Einrichtung 25 handelt es sich um eine stabförmige Ultraschallsonde. Über weite Teile der Längserstreckung der Sonde weist die Sonde jeweils eine zylindrische Außenoberfläche auf, wobei sich die Außendurchmesser verschiedener Längsabschnitte unterscheiden.
  • Die Vorrichtung 41 weist eine Basis 2 auf, die z.B. auf einem Stativ oder einer anderen Abstützung befestigt werden/sein kann. Die Basis 2 ist zum Beispiel im Wesentlichen quaderförmig ausgestaltet wie auch die Vorrichtung 1 aus den 1 bis 4. Im Folgenden werden konkrete Merkmale der dargestellten Ausführungsform beschrieben, die jedoch bei Beibehaltung der grundlegenden, insbesondere in den Ansprüchen beanspruchten Elemente der Vorrichtung anders ausgestaltet werden können.
  • Ein profilierter zylindrischer Einstellgriff 6 einer ersten Einstelleinrichtung 5 der Vorrichtung 41 steht auf der im Vordergrund der 10 dargestellten linken Seite der Basis 2 hervor. Zu der ersten Einstelleinrichtung 5 gehört ein sich in Längsrichtung des Schlittens 3 unterhalb des Schlittens 3 erstreckender Zahnstab (nicht dargestellt) mit einer Zahnung, in die eine Zahnung zumindest eines Zahnrades (nicht dargestellt) eingreift, welches an der Oberseite der Basis 2 hervorsteht und auf einer Welle (nicht dargestellt) drehfest befestigt ist. Durch Drehung des Einstellgriffs 6 entsteht somit eine geradlinige Bewegung des Schlittens 3 relativ zu der Basis 2 entlang der Längsachsen von zwei parallel zueinander verlaufenden Stangen 21a, 21b. Diese Längsachsen verlaufen parallel zu der Längsachse der medizinischen Einrichtung 25, sodass im Ergebnis der Schlitten 3 mit der daran angebrachten medizinischen Einrichtung 25 in Richtung der Längsachse der medizinischen Einrichtung 25 belegbar ist. Durch das Drehen des Einstellgriffs 6 wird die bereits erwähnte Welle um ihre Drehachse gedreht, das bereits erwähnte Zahnrad dadurch ebenfalls um die Drehachse der Welle gedreht und durch den Eingriff des Zahnrades in den Zahnstab der Schlitten 3 angetrieben.
  • Optional ist die erste Einstelleinrichtung 5 mit einem ersten Positionsgeber kombiniert, z.B. einem Impulsgeber, der abhängig von den Drehbewegungen des Einstellgriffs 6, der Welle und/oder des Zahnrades Positionssignale erzeugt. Über einen Signalleitungsverbinder (nicht dargestellt) und eine Signalleitung (nicht dargestellt) können die von dem ersten Positionsgeber erzeugten Positionssignale zu einer externen Positionsbestimmungseinrichtung übertragen werden.
  • Der Schlitten 3 weist an seiner Oberseite vorne (links unten in 10) und hinten (rechts oben in 10) jeweils eine Bewegungsführung 10, 11 auf. Die durch die vordere Bewegungsführung 10 und die hintere Bewegungsführung 11 definierten Aufnahmeräume im Innenbereich der jeweiligen Bewegungsführung 10, 11 nehmen, wie aus 10 erkennbar ist, jeweils einen Längsabschnitt der medizinischen Einrichtung auf, deren Bewegung durch die Vorrichtung 41 geführt werden soll. Die Hilfslinie L1 verdeutlicht, an welcher Stelle die medizinische Einrichtung 25 mit der vorderen Bewegungsführung 10 im Betrieb der Vorrichtung 41 verbunden ist.
  • Die Bewegungsführungen 10, 11 ermöglichen eine Drehbewegung der medizinischen Einrichtung um ihre Längsachse, die auch als die geradlinige Bewegungsachse definiert werden kann, in deren Richtung die medizinische Einrichtung bewegt wird, wenn der Schlitten 3 relativ zur Basis 2 bewegt wird.
  • Bei der vorderen Bewegungsführung 10 handelt es sich um eine Führung mit einem Gleitlager. Insbesondere weist der hintere Teil der Bewegungsführung 10 eine Anlagefläche zum Anlegen eines Adapters auf, der wiederum an der medizinischen Einrichtung angeordnet ist. Auf diese Weise kann die vordere Bewegungsführung 10 an unterschiedlich geformte medizinische Einrichtungen angepasst werden. Für jede der Einrichtungen kann z. B. ein daran angepasster Adapter vorgesehen sein. Die nach innen zum Aufnahmeraum weisende Oberfläche hat die Form und den Verlauf eines oben offenen Zylinders. Dies bedeutet, dass jeder Querschnitt der nach innen weisenden Oberfläche auf einer Teilkreislinie um die geradlinige Bewegungsachse der medizinischen Einrichtung herum verläuft.
  • Sowohl die vordere Bewegungsführung 10 als auch die hintere Bewegungsführung 11 stützen die medizinische Einrichtung 25 an dem Schlitten 3 ab. Sie dienen daher nicht nur zur Führung der Drehbewegung der medizinischen Einrichtung, sondern stellen aufgrund des großen Abstandes zueinander auch sicher, dass eine gegebene Ausrichtung der medizinischen Einrichtung 25 beibehalten wird. Wie in der Ausführungsform der 5 ist ein Sicherungsring 16 vorgesehen.
  • Eine Kalibriereinrichtung 31 ist im oberen, rechten Bereich der 10 dargestellt. Die Kalibriereinrichtung 31 weist ein erstes Bauteil 32 und ein zweites Bauteil 33 auf. Das erste Bauteil 32 ist drehfest bezüglich einer Drehbewegung um die Längsachse der medizinischen Einrichtung 25 mit der medizinischen Einrichtung 25 verbunden, wobei diese Längsachse der geradlinigen Bewegungsachse entspricht, wenn die medizinische Einrichtung 25 in der Vorrichtung 41 eingebaut ist.
  • Die medizinische Einrichtung 25 ist wieder lösbar mit dem ersten Bauteil 32 verbunden. In der konkreten dargestellten Ausführungsform weist das erste Bauteil 32 einen Bügel 30 auf, der den hinteren Endbereich der medizinischen Einrichtung 25 teilweise umläuft, sodass dieser Endbereich zwischen dem Bügel 30 und einem in der Darstellung der 10 unter dem Endbereich angeordneten Kontaktbereich aufgenommen ist. Der Bügel 30 kann derart gespannt werden, dass das zweite Bauteil 25 durch Klemmkraft drehfest bezüglich einer Drehung der medizinischen Einrichtung 25 um die Längsachse mit der medizinischen Einrichtung 25 verbunden ist.
  • Das zweite Bauteil 33 ist im Betrieb der Vorrichtung unmittelbar von der hinteren Bewegungsführung 11 gelagert. Die Lagerung des zweiten Bauteils 33 an der hinteren Bewegungsführung 11 ist eine Gleitlagerung. Am zweiten Bauteil 33 ist ungefähr in dessen Längsrichtung mittig ein oben unterbrochener Zahnkranz angeordnet, der mit einem innerhalb der hinteren Bewegungsführung um eine Achse rotierbaren Zahnrad (nicht dargestellt) kämmt, d.h. zusammenwirkt. Das Zahnrad ist mithilfe einer Arretierungsschraube 18 arretierbar, indem die Arretierungsschraube 18 angezogen wird. Aufgrund des Eingriffs des Zahnrads mit dem Zahnkranz, der am zweiten Bauteil 33 ausgebildet ist, ist eine Drehbewegung des zweiten Bauteils 33 um die geradlinige Bewegungsachse dann unterbunden. Ist die Arretierungsschraube 18 gelöst, ist eine Drehbewegung des zweiten Bauteils 33 um die geradlinige Bewegungsachse möglich. Das erste Bauteil 32 und somit die medizinische Einrichtung 25 können mit dem zweiten Bauteil 33 drehfest verbunden sein.
  • Das erste Bauteil 32 und das zweite Bauteil 33 wirken derart miteinander zusammen, dass eine Drehstellung des ersten Bauteils 32 und des zweiten Bauteils 33 relativ zueinander um eine Drehachse, die beim Betrieb der Vorrichtung 41 mit der geradlinigen Bewegungsachse zusammenfällt, in einem Kalibriervorgang einstellbar ist.
  • Der vordere Bereich des zweiten Bauteils 33 ist innenseitig kreisförmig gebogen, d. h. weist eine konische oder wie in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zylindrische innere Wandoberfläche auf. Korrespondierend ist eine Außenoberfläche des ersten Bauteils 32 ebenfalls konisch oder zylindrisch geformt, sodass das erste Bauteil 32 und das zweite Bauteil 33 um die Drehachse relativ zueinander gedreht werden können, während die innere Wandoberfläche des zweiten Bauteils 33 und die Außenoberfläche des ersten Bauteils 32 aneinander anliegen. Beim Drehen gleiten die innere Wandoberfläche des zweiten Bauteils 33 und die Außenoberfläche des ersten Bauteils 32 aneinander. Der vordere Bereich des zweiten Bauteils 33 ist oben offen, um ein Einsetzen eines nach hinten ragenden Vorsprungs des ersten Bauteils 32 in den vorderen Bereich des zweiten Bauteils 33 zu ermöglichen. An dem nach hinten ragenden Vorsprung ist die zylindrische oder konische Außenoberfläche des ersten Bauteils 32 ausgebildet.
  • An dem vorderen Bereich des zweiten Bauteils 33 befindet sich eine längliche, in Umfangsrichtung um die Drehachse verlaufende Aussparung, die als Ausrichtungsschlitz 36 bezeichnet werden kann. Wenn der Vorsprung des ersten Bauteils 32 in dem vorderen Bereich des zweiten Bauteils 33 angeordnet ist, dann kann eine Schraube durch den Ausrichtungsschlitz 36 hindurch in ein Gewinde 35 des ersten Bauteils eingeschraubt werden. Dadurch ist die Drehstellung des ersten Bauteils 32 und des zweiten Bauteils 33 relativ zueinander fixierbar. Das Gewinde 35, die Schraube und der Ausrichtungsschlitz 36 sind daher Elemente einer Fixierung 34. Ist die Drehstellung fixiert, übt die Schraube eine Druckkraft auf den vorderen Bereich des zweiten Bauteils 33 aus, sodass der vordere Bereich kraftschlüssig an dem Vorsprung des ersten Bauteils 32 gehalten wird. Ein Lösen der Schraube erlaubt eine Veränderung der Drehstellung zwischen dem ersten Bauteil 32 (und somit der medizinischen Einrichtung 25) und dem zweiten Bauteil 33. Hierbei verändert sich eine Lage des Ausrichtungsschlitzes relativ zur Schraube. Nach Veränderung der Drehstellung kann die Schraube wieder angezogen werden und fixiert das erste Bauteil 32 und das zweite Bauteil 33 in einer veränderten Drehstellung aneinander.
  • Die Vorrichtung 41 weist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zusätzliche Anbauteile auf. In der dargestellten Ausführungsform handelt es sich dabei um einen Halter 20, z.B. zum Halten einer Lochmaske. Der Halter 20 ist über die zwei parallel zueinander verlaufenden Stangen 21a, 21b mit dem Schlitten 3 gekoppelt. Der Schlitten 3 weist dazu an der Längsposition der vorderen Bewegungsführung 10 und an der Längsposition der hinteren Bewegungsführung 11 jeweils zwei Durchgangslöcher auf, durch die die Stangen gleitend hindurch bewegt werden können.
  • Außerdem weist das Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 eine Skala mit Werten auf, die seitlich an dem Schlitten 3 angeordnet ist. Eine entsprechende strichförmige Markierung an der Basis erlaubt es einem Nutzer, die momentan eingestellte Relativposition zwischen Basis 2 und Schlitten 3 abzulesen.
  • In 11 sind eine medizinische Einrichtung 25, ein mit der medizinischen Einrichtung 25 verbundenes erstes Bauteil 32, ein zweites Bauteil 33 und eine Bewegungsführung 11 gegenüber 10 vereinfacht schematisch dargestellt. 11 zeigt einen Teil einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Vorrichtung, zum Beispiel der Vorrichtung 41, in schematischer Darstellung. Im linken Bereich der 11 ist ein hinterer Bereich der medizinischen Einrichtung 25 in Form eines Zylinders gezeigt. Die medizinische Einrichtung 25 ist mit einem ersten Bauteil 32 der Kalibriereinrichtung 31 derart verbunden, dass das erste Bauteil 32 die medizinische Einrichtung 25 an deren hinterem Ende umschließt und rotatorische sowie translatorische Bewegungen der medizinischen Einrichtung 25 relativ zum ersten Bauteil 32 in einem fixierten Zustand vermeidet. Der Bereich der medizinischen Einrichtung 25, der durch das erste Bauteil 32 umschlossen wird, ist durch unterbrochene Linien dargestellt. Das erste Bauteil 32 ist mit dem zweiten Bauteil 33 verbunden. Eine Drehstellung des ersten Bauteils 32 und des zweiten Bauteils 33 relativ zueinander ist mithilfe einer Fixierung 34 fixierbar. Die Fixierung 34 weist ein Gewinde 35, einen Ausrichtungsschlitz 36 und eine Schraube 38 auf. Ist die Drehstellung arretiert, ist die Schraube 38 in das Gewinde 35 hinein gedreht, sodass die Unterseite ihres Schraubenkopfes eine Druckkraft auf das zweite Bauteil 33 ausübt und so eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Bauteil 32 und dem zweiten Bauteil 33 schafft. Das zweite Bauteil 33 ist in einer Bewegungsführung 11 drehbar gelagert. Die Bewegungsführung 11 ist in 11 schematisch durch einen das zweite Bauteil 33 umschließenden Teilbereich dargestellt, an den sich außerhalb zwei sich in Längsrichtung erstreckende Teilbereiche anschließen, die zur Befestigung der Bewegungsführung 11 dienen, zum Beispiel an einem Schlitten. Mittig in Bezug auf die medizinische Einrichtung 25 und in deren Längsrichtung verlaufend ist in 11 die geradlinige Bewegungsachse D1 gezeigt, um die die medizinische Einrichtung 25 und die Kalibriereinrichtung 31 im Betrieb der Vorrichtung aufgrund der Bewegungsführung 11 drehen können. Eine Drehstellung des ersten Bauteils 32 (und somit der medizinischen Einrichtung 25) und des zweiten Bauteils 33 relativ zueinander um die geradlinige Bewegungsachse D1 kann mithilfe der Kalibriereinrichtung eingestellt werden.
  • In 12 ist eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Vorrichtung 51 zum Führen von Bewegungen einer medizinischen Einrichtung 25 in vollständiger Ansicht als Explosionsdarstellung dargestellt, wobei die medizinische Einrichtung 25 ebenfalls dargestellt ist. Die Vorrichtung 51 entspricht abgesehen von der Ausgestaltung der Kalibriereinrichtung 31 der Vorrichtung 41, die in 10 dargestellt ist. Im Folgenden wird auf die Unterschiede der Vorrichtung 51 (12) im Vergleich zur Vorrichtung 41 (10) eingegangen. Abgesehen von der Kalibriereinrichtung gilt die Beschreibung zu 10 auch für 12 analog.
  • Eine Kalibriereinrichtung 31 ist im oberen, rechten Bereich der 12 dargestellt. Die Kalibriereinrichtung 31 weist ein erstes Bauteil 32 und ein zweites Bauteil 53 und zusätzlich ein Kopplungsbauteil 37 auf. Das erste Bauteil 32 ist drehfest bezüglich einer Drehbewegung um die Längsachse der medizinischen Einrichtung 25 mit der medizinischen Einrichtung 25 verbunden, wobei diese Längsachse der geradlinigen Bewegungsachse entspricht, wenn die medizinische Einrichtung 25 an der Vorrichtung 51 angeordnet ist. Das zweite Bauteil 53 ist im Betrieb der Vorrichtung 51 mit einem Kopplungbauteil 37 formschlüssig verbunden, das von der hinteren Bewegungsführung 11 gelagert wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Verbindung eine formschlüssige Verbindung sein. Das zweite Bauteil 53 ist im Betrieb der Vorrichtung 51 mittelbar über das Kopplungbauteil 37 von der hinteren Bewegungsführung 11 gelagert. Die formschlüssige Verbindung zwischen dem zweiten Bauteil 53 und dem Kopplungsbauteil 37 ist an einem dreikantigen Profil herstellbar, wobei die drei Kanten des Profils paarweise relativ zueinander im Wesentlichen rechtwinklig zueinander verlaufen, sodass sich ein rechteckiges Profil bildet, das zu einer Seite hin offen ist. In 12. ist das Profil als nach oben geöffnetes Profil dargestellt. Das zweite Bauteil 53 besitzt die drei Kanten des Profils an seiner Außenkontur, die in 12 im hinteren Bereich des zweiten Bauteils 53 dargestellt sind. Das Kopplungsbauteil 37 besitzt die drei Kanten des Profils an seiner Innenkontur, die in 12 im vorderen Bereich des Kopplungsbauteils 37 dargestellt sind. Sind das zweite Bauteil 53 und das Kopplungsbauteil 37 miteinander verbunden, liegen die Außenoberfläche des zweiten Bauteils 53, die das Profil aufweist, und die Innenoberfläche des Kopplungsbauteils 37, die das Profil aufweist, aneinander an. Die untere Kante der Innenkontur des Kopplungsbauteils 37 weist einen sich nach oben erstreckenden Stift auf, der durch ein Loch (nicht dargestellt) des zweiten Bauteils 53 ragt, wobei das Loch sich durch dessen Außenkontur erstreckt, wenn das Kopplungsbauteil 37 und das zweite Bauteil 53 miteinander verbunden sind. Der Stift 54 trägt zur formschlüssigen Verbindung bei und verhindert insbesondere eine Längsbewegung des zweiten Bauteils 53 relativ zum Kopplungsbauteil 37.
  • Die Lagerung des Kopplungsbauteils 37 an der hinteren Bewegungsführung 11 ist eine Gleitlagerung. Wie in der Ausführungsform der 5 ist ein Sicherungsring 16 vorgesehen. Am Kopplungsbauteil 37 ist ungefähr in dessen Längsrichtung mittig ein oben unterbrochener Zahnkranz angeordnet, der mit einem innerhalb der hinteren Bewegungsführung 11 um eine Achse rotierbaren Zahnrad (nicht dargestellt) zusammenwirkt. Das Zahnrad ist mithilfe einer Arretierungsschraube 18 arretierbar. Aufgrund des Eingriffs des Zahnrads mit dem Zahnkranz, der am Kopplungsbauteil 37 angeordnet ist, ist eine Drehbewegung des Kopplungsbauteils 37 um die geradlinige Bewegungsachse dann unterbunden. Ist die Arretierungsschraube 18 gelöst, ist eine Drehbewegung des Kopplungsbauteils 37 um die geradlinige Bewegungsachse möglich. Das erste Bauteil 32 und somit die medizinische Einrichtung 25 können mit dem zweiten Bauteil 53 und dem Kopplungsbauteil 37 drehfest verbunden sein/werden.
  • Das erste Bauteil 32 ist mit dem zweiten Bauteil 53 derart verbunden, dass eine Drehstellung des ersten Bauteils 32 und des zweiten Bauteils 53 relativ zueinander um eine Drehachse, die beim Betrieb der Vorrichtung 51 mit der geradlinigen Bewegungsachse zusammenfällt, in einem Kalibriervorgang einstellbar ist.
  • An dem vorderen Bereich des zweiten Bauteils 53 befindet sich eine längliche, in Umfangsrichtung um die Drehachse verlaufende Aussparung, die als Ausrichtungsschlitz 36 bezeichnet werden kann. Wenn der Vorsprung des ersten Bauteils 32 in dem vorderen Bereich des zweiten Bauteils 53 angeordnet ist, dann kann eine Schraube durch den Ausrichtungsschlitz 36 hindurch in ein Gewinde 35 des ersten Bauteils eingeschraubt werden. Dadurch ist die Drehstellung des ersten Bauteils 32 und des zweiten Bauteils 53 relativ zueinander fixierbar. Das Gewinde 35, die Schraube und der Ausrichtungsschlitz 36 sind daher Elemente einer Fixierung 34. Ist die Drehstellung fixiert, übt die Schraube eine Druckkraft auf den vorderen Bereich des zweiten Bauteils 53 aus, sodass der vordere Bereich kraftschlüssig an dem Vorsprung des ersten Bauteils 32 gehalten wird. Ein Lösen der Schraube erlaubt eine Veränderung der Drehstellung zwischen dem ersten Bauteil 32 (und somit der medizinischen Einrichtung 25) und dem zweiten Bauteil 53. Hierbei verändert sich eine Lage des Ausrichtungsschlitzes 36 relativ zur Schraube. Nach Veränderung der Drehstellung kann die Schraube wieder angezogen werden und fixiert das erste Bauteil 32 und das zweite Bauteil 53 in einer veränderten Drehstellung aneinander.
  • 13 zeigt einen Teil einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Vorrichtung, zum Beispiel der Vorrichtung 51, in schematischer Ansicht. Im linken Bereich der 13 ist ein hinterer Bereich der medizinischen Einrichtung 25 in Form eines Zylinders gezeigt. Die medizinische Einrichtung 25 ist mit einem ersten Bauteil 32 der Kalibriereinrichtung 31 derart verbunden, dass das erste Bauteil 32 die medizinische Einrichtung 25 an deren hinterem Ende umschließt und rotatorische sowie translatorische Bewegungen der medizinischen Einrichtung 25 relativ zum ersten Bauteil 32 unterdrückt. Der Bereich der medizinischen Einrichtung 25, der durch das erste Bauteil 32 umschlossen wird, ist durch unterbrochene Linien dargestellt. Das erste Bauteil 32 ist mit dem zweiten Bauteil 53 verbunden. Eine Drehstellung des ersten Bauteils 32 und des zweiten Bauteils 53 relativ zueinander ist mithilfe der Fixierung 34 eingestellt. Die Fixierung 34 weist ein Gewinde 35, einen Ausrichtungsschlitz 36 und eine Schraube 38 auf. Ist die Drehstellung arretiert, ist die Schraube 38 in das Gewinde 35 hinein geschraubt und festgezogen, sodass die Unterseite ihres Schraubenkopfes eine Druckkraft auf das zweite Bauteil 53 ausübt und so eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Bauteil 32 und dem zweiten Bauteil 53 schafft. Das zweite Bauteil 53 ist mit einem Kopplungsbauteil 37 formschlüssig verbunden. Ein Linienverlauf zwischen dem zweiten Bauteil 53 und dem Kopplungsbauteil 37, der je eine Ausbuchtung nach links und nach rechts aufweist, deutet die formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Bauteilen an.
  • Das Kopplungsbauteil 37 ist von einer Bewegungsführung 11 drehbar gelagert. Die Bewegungsführung 11 ist in 13 schematisch durch einen das zweite Bauteil 53 quer umschließenden Teilbereich dargestellt, an den sich außerhalb zwei sich in Längsrichtung erstreckende Teilbereiche anschließen, die zur Befestigung der Bewegungsführung 11 dienen, zum Beispiel an einem Schlitten. Mittig in Längsrichtung ist in 13 die geradlinige Bewegungsachse D1 gezeigt, um die die medizinische Einrichtung 25 und die Kalibriereinrichtung 31 im Betrieb der Vorrichtung, wenn die medizinische Einrichtung zur Diagnose und/oder Behandlung eingesetzt wird, aufgrund der Bewegungsführung 11 drehen können. Eine Drehstellung des ersten Bauteils 32 (und somit der medizinischen Einrichtung 25) und des zweiten Bauteils 33 relativ zueinander kann mithilfe der Kalibriereinrichtung eingestellt werden.
  • Die in den 10 beschriebene Ausführungsform der Vorrichtung 41 erlaubt einen Betrieb der Vorrichtung 41 wie im Folgenden beschrieben. Die medizinische Einrichtung 25 wird mit dem ersten Bauteil 32 der Kalibriereinrichtung 31 verbunden, wodurch eine drehfeste Verbindung zwischen der medizinischen Einrichtung 25 und dem ersten Bauteil 32 geschaffen wird. Bei der Verbindung zwischen der medizinischen Einrichtung 25 und dem ersten Bauteil 32 kann eine gewünschte Ausrichtung der medizinischen Einrichtung 25 bereits ungefähr von einem Benutzer eingestellt werden, zum Beispiel anhand einer an der medizinischen Einrichtung 25 befindlichen Ausrichtungshilfe in Form einer Markierung oder anhand einer Vorgabe, dass die medizinische Einrichtung 25 mit ihrer Oberseite in der medizinischen Einrichtung 25 nach oben ausgerichtet sein soll. Die gewünschte und/oder vorgegebene Ausrichtung kann durch spätere Kalibrierung genauer eingestellt werden.
  • Bei der Kalibrierung ist das zweite Bauteil 33 der Kalibriereinrichtung 31 durch die Bewegungsführung 11 gelagert und daher beweglich mit der Vorrichtung 41 verbunden. Die medizinische Einrichtung 25 und das erste Bauteil 32 können zunächst miteinander verbunden werden. Dann können das zweite Bauteil 33 und das erste Bauteil 32 miteinander in Kontakt und/oder Eingriff gebracht werden. Dabei kann die Drehstellung und somit die Ausrichtung der medizinischen Einrichtung ebenfalls ungefähr von einem Benutzer eingestellt werden, bevor die Kalibrierung ausgeführt wird.
  • Mithilfe der Arretierungsschraube 18 kann vor, während und/oder nach einem Einsetzen der medizinischen Einrichtung 25 eine Drehbewegung des ersten Bauteils 32 und des zweiten Bauteils 33 relativ zueinander unterbunden werden. Bei gelöster Schraube wird die Drehstellung der medizinischen Einrichtung genau auf die gewünschte und/oder vorgegebene Drehstellung eingestellt. Zum Beispiel kann dabei ein Testbetrieb der medizinischen Einrichtung stattfinden, in dem sie z.B. von einem Testobjekt in vorgegebener Position relativ zur Vorrichtung Bilder erzeugt. Durch Vergleich der Bilder mit einem Sollzustand kann festgestellt werden, ob die gewünschte und/oder vorgegebene Drehstellung eingestellt ist und andernfalls die Drehstellung korrigiert werden. Alternativ oder zusätzlich kann anhand einer Markierung festgestellt werden, ob die gewünschte und/oder vorgegebene Drehstellung eingestellt ist. Wenn die medizinische Einrichtung 25 eine Ultraschallsonde ist, können ferner alternativ oder zusätzlich abgestrahlte Ultraschallsignalen von einer an einer vorgegebenen Position relativ zur Vorrichtung angeordneten Messeinrichtung gemessen werden und festgestellt, ob die gewünschte und/oder vorgegebene Drehstellung eingestellt ist.
  • Im Unterschied zu der in 10 gezeigten Vorrichtung 41 weist die in 12 gezeigte Vorrichtung 51 ein zweites Bauteil 53 auf, das mit einem Kopplungsbauteil 37 verbunden werden kann. Der oben beschriebene Betrieb der Vorrichtung 41 gilt analog für die Vorrichtung 51, jedoch erfolgt ein zusätzlicher Schritt, indem eine Verbindung zwischen dem zweiten Bauteil 53 und dem Kopplungsbauteil 37 hergestellt wird. Die Vorrichtung 51 bietet gegenüber der Vorrichtung 41 den Vorteil, dass das zweite Bauteil 53 dauerhaft an der medizinischen Einrichtung 25 verbleiben kann, auch während einer Nutzung der Vorrichtung 51 mit einer anderen medizinischen Einrichtung. Die Drehstellung zwischen dem zweiten Bauteil 53 und dem ersten Bauteil 32 kann somit erhalten bleiben, wodurch ein erneuter Kalibriervorgang der Drehstellung bei wiederholter Nutzung der medizinischen Einrichtung 25, nachdem diese von der Vorrichtung 51 getrennt war, vermieden werden kann.
  • In 14 ist eine Ausführungsform einer Vorrichtung 61 zum Führen von Bewegungen einer medizinischen Einrichtung 25 in vollständiger Ansicht von der linken Seite in komplett montiertem Zustand dargestellt. Die medizinische Einrichtung 25, hier eine Ultraschallsonde, ist lediglich teilweise dargestellt. Die Vorrichtung 61 ist z. B. baugleich mit der Vorrichtung 51 aus 12. An der Vorrichtung 61 sind zusätzlich gegenüber der Vorrichtung 51 zwei Platten 62a, 62b angebracht, die von einem Halterahmen 63 gehalten werden, der an dem Halter 20 befestigt ist. Die als Lochplatten ausgestalteten Platten werden in der Medizintechnik auch als „Template“ für eine Führung der Bewegung von Biopsie- und/oder Therapienadeln bezeichnet. Der Halter 20 wird von den zwei parallel zueinander verlaufende Stangen 21a, 21b gehalten, wobei in 14 nur die im Bild-Vordergrund angeordnete Stange 21b erkennbar ist. Weiterhin sind in 14 insbesondere der Schlitten 3, die Basis 2 und die hintere Bewegungsführung 11 von der linken Seite dargestellt.
  • Die medizinische Einrichtung 25 erstreckt sich durch jeweils eine Aussparung zwischen dem Halterahmen 63 und den Platten 62a, 62b in 14 nach links in 14, wo sich beim Betrieb der Einrichtung 25 deren vorderes Ende und der Patient befinden.
  • Wie aus 12 ersichtlich ist, besitzt der Halter 20 ein von oben gesehen U-förmiges Profil. Die Vorrichtung 61 ist so eingestellt, dass der Halter 20 sich nahe an der vorderen Bewegungsführung 10 befindet. Die äußeren Bereiche des Halters 20, die die Schenkel des U-förmigen Profils mit den freien Enden (also nicht den mittleren Schenkel) bilden, sind an einander gegenüberliegenden Seiten der vorderen Bewegungsführung 10 angeordnet. Auf diese Weise ragt der Halter 20 von einer Position unterhalb der vorderen Bewegungsführung 10 auf Höhe des Halters 20 aus gesehen nur geringfügig in Richtung des freien Endes der medizinischen Einrichtung 25 vor.
  • Die Platten 62a, 62b erstrecken sich in der Darstellung der 14 ausgehend vom Halterahmen 63 nach links in Richtung des freien Endes der medizinischen Einrichtung. In der in 14 dargestellten Stellung des Halters 20 relativ zum Schlitten 3 verringern die Ultraschall-Template-Platten 62a, 62b die mögliche Eindringtiefe der medizinischen Vorrichtung 25 in einen Patienten um die Strecke Dx.
  • 15 zeigt die in 14 dargestellte Anordnung in einem anderen Montagezustand der Platten 62a, 62b. In der 14 sind die Platten 62a, 62b von dem Halterahmen 63 aus gesehen auf der Seite in Richtung des freien Endes der medizinischen Einrichtung (also links in der Darstellung der 14) angeordnet. In 15 dagegen sind die Platten 72a, 72b, bei denen es sich um dieselben Platten wie die Platten 62a, 62b in 14 handeln kann, von dem Halterahmen 63 aus gesehen auf der Seite in Richtung der zweiten Bewegungsführung 11 angeordnet, sodass die Eindringriefe in vorteilhafter Weise nicht um die Strecke Dx reduziert ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 1; 41; 51; 61; 71
    Vorrichtung
    2
    Basis
    3
    Schlitten
    5
    erste Einstelleinrichtung
    6
    Einstellgriff
    7
    Zahnstab
    8
    Signalleitungsverbinder
    9
    Signalleitung
    10
    vordere Bewegungsführung
    11
    hintere Bewegungsführung
    12
    ringförmige Aufnahme
    14
    Drehlager
    15
    Innenoberfläche
    16
    Sicherungsring
    17
    U-förmige Aufnahme
    18
    Arretierungsschraube
    20
    Halter
    21a, 21b
    Stangen
    22a, 22b
    Stangen
    23
    Arretierungsschraube
    25
    medizinische Einrichtung
    26
    Adapter
    27
    Adapter
    30
    Bügel
    31
    Kalibriereinrichtung
    32
    erstes Bauteil
    33; 53
    zweites Bauteil
    34
    Fixierung
    35
    Gewinde
    36
    Ausrichtungsschlitz
    37
    Kopplungsbauteil
    38
    Schraube
    54
    Stift
    62a, 62b; 72a, 72b
    Platten
    63; 73
    Halterahmen
    D1
    geradlinige Bewegungsachse
    Dx
    Strecke
    L1
    Hilfslinie
  • 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
    • WO 9856295 A1 [0002]

Claims (8)

  1. Vorrichtung (41; 51; 61; 71) zum Führen von Bewegungen einer medizinischen Einrichtung (25), insbesondere einer Sonde, wobei die Vorrichtung (41; 51; 61; 71) aufweist: - eine Basis (2), - einen Schlitten (3), der relativ zu der Basis (2) entlang einer geradlinigen Bewegungsachse (D1) beweglich ist, um eine an dem Schlitten (3) angeordnete medizinische Einrichtung (25) in Richtung der geradlinigen Bewegungsachse (D1) zu bewegen, - eine Bewegungsführung (11), die an dem Schlitten (3) befestigt ist, - wobei die Bewegungsführung (11) ausgestaltet ist, beim Betrieb der Vorrichtung (41; 51; 61; 71) eine Drehbewegung der an dem Schlitten (3) angeordneten medizinischen Einrichtung (25) um die geradlinige Bewegungsachse (D1) zu führen, - eine Kalibriereinrichtung (31) mit einem ersten Bauteil (32), das drehfest bezüglich einer Drehbewegung um die geradlinige Bewegungsachse (D1) mit der medizinischen Einrichtung (25) verbindbar ist, und mit einem zweiten Bauteil (33; 53), dessen Drehbewegung um die geradlinige Bewegungsachse (D1) beim Betrieb der Vorrichtung (41; 51; 61; 71) von der Bewegungsführung (11) gelagert ist, wobei eine Drehstellung des ersten Bauteils (32) und des zweiten Bauteils (33; 53) relativ zueinander um eine Drehachse, die beim Betrieb der Vorrichtung mit der geradlinigen Bewegungsachse (D1) zusammenfällt, in einem Kalibriervorgang einstellbar ist.
  2. Vorrichtung (41; 51; 61; 71) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibriereinrichtung (31) eine Fixierung (34) aufweist, mit der die Drehstellung des ersten (32) und des zweiten Bauteils (33; 53) relativ zueinander fixierbar ist.
  3. Vorrichtung (41; 51; 61; 71) nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Kopplungsbauteil (37) aufweist, dessen Drehbewegung um die geradlinige Bewegungsachse (D1) beim Betrieb der Vorrichtung (41; 51; 61; 71) von der Bewegungsführung (11) gelagert ist, wobei das Kopplungsbauteil (37) so ausgestaltet ist, dass es mit dem zweiten Bauteil (33; 53) verbindbar ist.
  4. Vorrichtung (41; 51; 61; 71) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungsbauteil (37) und das zweite Bauteil (33; 53) so ausgestaltet sind, dass sie formschlüssig miteinander verbindbar sind.
  5. Vorrichtung (41; 51; 61; 71) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Vorrichtung (41; 51; 61; 71) eine zweite Einstelleinrichtung aufweist, mittels der eine Drehposition der an dem Schlitten (3) angeordneten medizinischen Einrichtung (25) in Drehrichtung um die geradlinige Bewegungsachse (D1) einstellbar ist.
  6. Vorrichtung (41; 51; 61; 71) nach Anspruch 5, wobei die zweite Einstelleinrichtung mit einer zweiten Arretierung kombiniert ist, die ausgestaltet ist, die an dem Schlitten (3) angeordnete medizinische Einrichtung (25) in ihrer momentanen Drehposition relativ zum Schlitten (3) zu arretieren.
  7. Verfahren zum Führen von Bewegungen einer medizinischen Einrichtung (25), insbesondere einer Sonde, wobei bei einer Bewegung zur Einstellung einer axialen Längsposition der medizinischen Einrichtung (25) ein Schlitten (3), an dem die medizinische Einrichtung (25) angeordnet ist, relativ zu einer Basis (2) entlang einer geradlinigen Bewegungsachse (D1) bewegt wird, wobei bei einer Bewegung zur Einstellung einer Drehstellung der medizinischen Einrichtung (25) um die geradlinige Bewegungsachse (D1) die medizinische Einrichtung (25) gelagert durch eine Bewegungsführung (11) gedreht wird und wobei eine Drehstellung eines ersten Bauteils (32) einer Kalibriereinrichtung (31), welches erste Bauteil (32) mit der medizinischen Einrichtung (25) verbunden ist oder verbindbar ist, relativ zu einem zweiten Bauteil (33; 53) der Kalibriereinrichtung, welches zweite Bauteil (33; 53) um die geradlinige Bewegungsachse (D1) drehbar von der Bewegungsführung (11) gelagert ist, in einem Kalibriervorgang eingestellt wird.
  8. Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung (41; 51; 61; 71) zum Führen von Bewegungen einer medizinischen Einrichtung (25), insbesondere einer Sonde, insbesondere zum Herstellen der Vorrichtung (41; 51; 61; 71) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit folgenden Schritten: - Bereitstellen einer Basis (2), - bewegliches Anordnen eines Schlittens (3) an der Basis (2), sodass der Schlitten (3) relativ zu der Basis (2) entlang einer geradlinigen Bewegungsachse (D1) bewegbar ist, um eine an dem Schlitten (3) angeordnete medizinische Einrichtung (25) in Richtung der geradlinigen Bewegungsachse (D1) zu bewegen, - Befestigen einer Bewegungsführung (11) an dem Schlitten (3), - Ausgestalten einer Kalibriereinrichtung (31) mit einem ersten Bauteil (32), das drehfest bezüglich einer Drehbewegung um die geradlinige Bewegungsachse (D1) mit der medizinischen Einrichtung (25) verbindbar ist, und mit einem zweiten Bauteil (33; 53), dessen Drehbewegung um die geradlinige Bewegungsachse (D1) beim Betrieb der Vorrichtung (41; 51; 61; 71) von der Bewegungsführung (11) gelagert ist, sodass eine Drehstellung des ersten Bauteils (32) und des zweiten Bauteils (33; 53) relativ zueinander um eine Drehachse, die beim Betrieb der Vorrichtung (41; 51; 61; 71) mit der geradlinigen Bewegungsachse (D1) zusammenfällt, in einem Kalibriervorgang einstellbar ist.
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