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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Betriebsüberwachung einer Medizintechnikeinrichtung, insbesondere einer medizinischen Bildgebungseinrichtung und/oder eines Patiententischs, wobei die Medizintechnikeinrichtung wenigstens eine entlang oder um eine Achse mittels einer Antriebseinrichtung, die durch eine Steuereinrichtung ansteuerbar ist, positionierbare Komponente aufweist. Daneben betrifft die Erfindung eine Medizintechnikeinrichtung.
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Medizintechnikeinrichtungen, beispielsweise medizinische Bildgebungseinrichtungen oder Patiententische, weisen häufig gegenüber anderen Komponenten und/oder der Umgebung bewegbare Komponenten auf, bei denen eine hohe Positioniergenauigkeit erforderlich ist, damit der Zweck der Medizintechnikeinrichtung in hinreichend guter Qualität erfüllt werden kann. Beispielsweise existieren bei vielen Bildgebungstechniken hohe Positionierungsanforderungen, beispielsweise hinsichtlich einer Aufnahmeanordnung bei der Röntgenbildgebung. Komponenten der Aufnahmeanordnung können beispielsweise an Stativen oder sonstigen Trägern befestigt sein, wo sie mittels einer Antriebseinrichtung, insbesondere bezogen auf unterschiedliche Achsen, in unterschiedliche Stellungen bzw. Positionen verbracht werden können. Ähnlich sind Patiententische meist entlang von drei Achsen verstellbar, beispielsweise in der Höhe (Vertikalachse) bzw. in den beiden Horizontalrichtungen (Längsachse/Querachse). Antriebseinrichtungen können auch dazu ausgebildet sein, Rotationen um bestimmte Achsen herbeizuführen, beispielsweise im Fall eines eine Aufnahmeanordnung für die Röntgenbildgebung tragenden C-Bogens. Auch in anderen Medizintechnikeinrichtungen, beispielsweise bei Therapieeinrichtungen zur Bestrahlung oder dergleichen, ist es bekannt, Komponenten über Antriebseinrichtungen bewegbar zu gestalten.
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Zur Ausgestaltung derartiger Antriebseinrichtungen existiert, je nach konkret zu bewegender Komponente und Anwendungsgebiet, eine Vielzahl von Möglichkeiten. Mithin können Antriebseinrichtungen beispielsweise Linearführungen, Schraubspindeln, pneumatische Anteile, Motoren sowie eine Vielzahl weiterer Bestandteile umfassen. Derartige Antriebseinrichtungen nutzen meist zur Aufrechterhaltung ihrer Funktionalität Schmiermittel und sind zudem Verschleiß und Alterung unterworfen, so dass es im Stand der Technik bekannt ist, regelmäßige Wartungsintervalle vorzusehen. So ist es beispielsweise bekannt, Patiententische, in denen Antriebseinrichtungen der Bewegung der Patientenliege dienen, einmal jährlich zu warten. Dabei kann es jedoch auch vorkommen, dass eine Wartung, insbesondere bei nur geringer Nutzung, noch überhaupt nicht erforderlich gewesen wäre, woraus dennoch eine unnötige „Downtime“ resultiert.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine bessere Verfügbarkeit und besser planbare Wartung bei Antriebseinrichtungen für Medizintechnikeinrichtungen unter Vermeidung von Ausfällen zu erlauben.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass zur Überwachung einer Wartungsbedürftigkeit der Antriebseinrichtung wiederholt zu Messzeitpunkten, wenn ein durch wenigstens einen Betriebszustandsparameter beschriebener vorgegebener Betriebszustand vorliegt, bei einem vorgegebenen Betriebsvorgang wenigstens ein den Betriebsvorgang beschreibender Messparameter gemessen wird, wobei bei Erfüllung eines von wenigstens einem Wartungskriterium durch den wenigstens einen Messparameter eine Wartungsmeldung an einen Benutzer und/oder Betreiber ausgegeben wird.
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Die vorliegende Erfindung schlägt mithin vor, durch Messung für einen klar definierten, vorgegebenen Betriebsvorgang, beispielsweise ein Verfahren der Komponente entlang der Achse für eine bestimmte Strecke in dem vorgegebenen Betriebszustand, eine Drehung um die Achse um einen bestimmten Winkel in dem vorgegebenen Betriebszustand und dergleichen, eine Information zu erhalten, welche wartungsrelevant ist. Das bedeutet, der Messparameter ist derart ausgewählt, dass es beispielsweise durch Vergleich oder sonstige Auswertung möglich ist, aus ihm auf eine Wartungsbedürftigkeit, insbesondere auch deren Stärke und/oder Dringlichkeit, zu schließen. Diese Schlussfolgerung wird durch wenigstens ein Wartungskriterium getroffen, bei dessen Erfüllung wenigstens eine Wartungsmeldung an einen Benutzer und/oder Betreiber ausgegeben wird. Auf diese Weise ist es letztlich möglich, dass die Medizintechnikeinrichtung selbst bzw. die Kombination aus Steuereinrichtung und Antriebseinrichtung dem Nutzer kundtut, dass eine Wartung zweckmäßig ist.
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Dabei wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung mit ausgenutzt, dass in einer Vielzahl von Antriebseinrichtungen und Steuereinrichtungen inzwischen Mehrzweck-Komponenten, insbesondere Mehrzweck-Elektronikbauteilen, eingesetzt werden, beispielsweise in der Form von Mikrocontrollern, Steuereinheiten und dergleichen. Diese Mehrzweck-Komponenten bieten häufig die Option, deutlich mehr Information bereitzustellen, als in heutigen Medizintechnikeinrichtungen wirklich genutzt wird. Beispielsweise können ausgebbare Mess- und Betriebsparameter nur zu etwa 5 % ausgewertet sein, während der Rest schlichtweg nicht genutzt wird und für andere Anwendungen vorgesehen ist. Mit besonderem Vorteil kann in der Steuereinrichtung und/oder der Antriebseinrichtung mithin wenigstens eine Mehrzweck-Komponente, insbesondere ein Mehrzweck-Elektronikbauteil, eingesetzt werden, welche die Messfunktionalität für den wenigstens einen Messparameter von Haus aus mitbringt und diesen über eine definierte Schnittstelle zur weiteren Auswertung durch das Wartungskriterium bereitstellt. Dieses kann beispielsweise in einer übergeordneten Steuereinheit der Medizintechnikeinrichtung ausgewertet werden. Die Ergebnisse können dann beispielsweise genutzt werden, um eine Servicebenachrichtigung für eine entsprechende Achse auszugeben. Ein derartiges Überwachungskonzept, wie es die vorliegende Erfindung vorschlägt, und welches selbstverständlich auch für mehrere Achsen und/oder mehrere Komponenten eingesetzt werden kann, kann als „predictive maintenance“, also prädiktives Wartungssystem, verstanden werden.
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Damit entsteht eine Vielzahl von Vorteilen. So erfolgt die Wartung der Antriebseinrichtung für die Achse bedarfsabhängig und die Medizintechnikeinrichtung teilt selbstständig mit, wann die Wartung der Antriebseinrichtung zu erfolgen hat. Das bedeutet beispielsweise, dass das Wartungsintervall entsprechend verlängert werden kann, wenn die Medizintechnikeinrichtung weniger intensiv genutzt wird. Bei intensiverer Nutzung der Medizintechnikeinrichtung kommt es zu keinem plötzlichen Ausfall, weil das durchzuführende Wartungsintervall durch die Anzeige des Wartungshinweises verkürzt werden kann. Die Stillstandszeit der Medizintechnikeinrichtung, insbesondere der Antriebseinrichtung, aufgrund von Wartungsmaßnahmen kann hierdurch optimiert werden.
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In einem konkreten Beispiel hat sich gezeigt, dass für Motoren der Antriebseinrichtung als wenigstens einer des wenigstens einen Messparameter eine Stromstärke, insbesondere deren Effektivwert, und/oder ein Drehmoment des Motors zweckmäßig sind, wobei in anderen Anwendungen selbstverständlich auch andere Messparameter zusätzlich oder alternativ herangezogen werden können. Insbesondere die Stromstärke des Motors ist eine von Mehrzweck-Elektronikbauteilen, hier Motorcontrollern, ohnehin häufig bereitgestellte Messoption, was im Rahmen der vorliegenden Erfindung zweckmäßig genutzt werden kann. Konkrete Beispiele werden sich ferner auf Patiententische, entweder als alleinstehende Medizintechnikeinrichtungen oder aber als Teil einer Medizintechnikeinrichtung, insbesondere einer medizinischen Bildgebungseinrichtung, beziehen. Dabei ist die wenigstens eine bewegbare Komponente üblicherweise die Patientenliege bzw. umfasst diese, wobei die Patientenliege beispielsweise entlang zwei horizontalen Achsen (Längsachse und Querachse) sowie einer vertikalen Achse (hoch-/runter) bewegbar ist, wofür entsprechende Motoren eingesetzt werden, deren Stromstärke beispielsweise als Messparameter erfasst werden kann. Auch dies schränkt selbstverständlich die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht ein, nachdem auch andere Komponenten mit entsprechenden Antriebseinrichtungen denkbar sind, die auf diese Weise überwacht werden können. Gerade Patiententische stellen jedoch häufig benutzte Medizintechnikeinrichtungen bzw. Teil solcher dar, wobei sich die Nutzungsintensität von Gerät zu Gerät unterscheiden kann.
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Vorzugsweise kann wenigstens eines des wenigstens einen Wartungskriteriums wenigstens einen Vergleich des wenigstens einen Messparameters mit einem Schwellwert umfassen. Der Schwellwert kann beispielsweise angeben, ab welchem Wert des Messparameters von einer Wartungsbedürftigkeit, insbesondere bestimmter Stärke und/oder Dringlichkeit, ausgegangen werden kann. Dabei kann mit besonderem Vorteil vorgesehen sein, dass der Schwellwert aus einer initialen Kalibrierungsmessung des Betriebsvorgangs, insbesondere durchgeführt bei Inbetriebnahme der Medizintechnikeinrichtung, bestimmt wird. Bei einer derartigen Kalibrierungsmessung des Betriebsvorgangs, bei der mithin ebenso der vorgegebene Betriebszustand vorliegen soll, wird letztlich eine Referenz geschaffen. Die bei dem Betriebsvorgang in der Kalibrierungsmessung aufgenommenen Messparameter stehen dabei insbesondere stellvertretend für den Soll-Wartungszustand, da üblicherweise im Neuzustand bei Inbetriebnahme auch bereits davon auszugehen ist, dass Schmierungen vorgenommen wurden und dergleichen. Mit einer derartigen Kalibrierungsmessung ist es mithin möglich, antriebseinrichtungsspezifisch anzupassen und somit eine höhere Qualität der Wartungsüberwachung zu erreichen.
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Konkret kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Schwellwert mittels eines vorbestimmten Faktors aus dem Wert des Messparameters der Kalibrierungsmessung ermittelt wird. Grundsätzlich ist es selbstverständlich auch denkbar, einen additiven vorbestimmten Wert aufzuschlagen bzw. abzuziehen, da auf diese Weise ein vergleichbares Ergebnis erreicht wird.
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Mit besonderem Vorteil kann der Schwellwert unter Verwendung einer Auswertungsinformation, insbesondere des Faktors, ermittelt werden, wobei die Auswertungsinformation auf einer statistischen Auswertung von Vorabmessungen einer Mehrzahl von in wartungsrelevantem Umfang betriebenen Antriebseinrichtungen beruht. Dabei können entweder historische Betriebsdaten von baugleichen Antriebseinrichtungen, die bereits im Feld im Einsatz sind, herangezogen werden, oder es können gezielte Testläufe stattfinden. Ist beispielsweise bekannt, mit wie vielen Zyklen eine Antriebseinrichtung im üblichen Einsatz pro Jahr genutzt wird, kann darauf basierend ein Belastungstest stattfinden, bei dem nicht nur der wenigstens eine Messparameter aufgenommen werden kann, sondern zudem auch die Wartungsbedürftigkeit überprüft werden kann. Statistisch können dann Korrelationen zwischen dem wenigstens einen Messparameter und der Wartungsbedürftigkeit hergestellt werden. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn historische Betriebsdaten herangezogen werden können, die bei Medizintechnikeinrichtungen aufgenommen wurden, die beispielsweise in fest vorgegebenen Wartungsintervallen gewartet wurden, wobei dann festgestellt wurde, ob eine Wartungsbedürftigkeit vorlag oder nicht. Auf diese Weise kann der Schwellwert besonders realitätsnah bestimmt werden und in Kombination mit einer Kalibrierungsmessung auch antriebseinrichtungsspezifisch gewählt werden.
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Dies sei anhand eines Beispiels nochmals näher erläutert. Beispielsweise ergeben sich bei für Computertomographieeinrichtungen eingesetzten Patiententischen über zehn Jahre errechneter Lebensdauer etwa 234.000 Zyklen für die Antriebseinrichtung, die der vertikalen Achse zugeordnet ist. Dabei entspricht ein Zyklus einer Fahrt nach oben und wieder nach unten entlang der vertikalen Achse. Bei Dauertests mit unterschiedlichen Patiententischen, jedoch jeweils gleicher Antriebseinrichtung, wurde der Effektivwert der Stromstärke des Antriebsmotors ermittelt, wobei der Anfahrtzeitraum (Anfahrtspeak) und die Konstantfahrt getrennt betrachtet wurden. Nach 23.400 Zyklen, die einer Betriebsdauer von einem Jahr entsprechen, wurden die neuen Werte dieses Messparameters mit Anfangswerten (entspricht der Kalibrierungsmessung) verglichen. Bei einer Antriebseinrichtung stieg die Stromstärke um etwa 25 %, bei den anderen war eine Stromschwankung im Bereich von +/- 10 % zu sehen.
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Nachdem die Antriebseinrichtung, bei der der Stromstärkewert um 25 % gestiegen war, einer Servicewartung unterzogen wurde, sank der Strom wieder nahezu zum Ausgangswert der Kalibrierungsmessung. Nach Erreichen von 46.800 Zyklen (entspricht zweites Jahr) wurden abermals im Betriebsvorgang die Stromwerte gemessen und verglichen. In diesem Fall waren bei zwei von vier Antriebseinrichtungen Erhöhungen der Stromstärke um 30 % zu erkennen, die zudem wartungsbedürftig waren. Auch hier sank nach der Wartung der Stromstärkewert wieder nahezu zum Ausgangswert der Kalibrierungsmessung zurück.
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Bei einer ausführlicheren Betrachtung wurde auch allgemein festgestellt, dass die Antriebseinrichtungen mit erhöhtem Stromverbrauch, insbesondere bei mehr als 25 % Abweichung vom Wert in der Kalibrierungsmessung, tatsächlich eine Wartung, beispielsweise eine Abschmierung einer oder mehrerer Linearführungen und/oder eine Nachschmierung einer Kugelumlaufspindel, benötigten, nachdem Effekte wie abgerissener Schmierfilm, trockene Spindel, verkokte Spindel und Fettverdunkelung durch Abrieb sichtbar waren. Mithin kann auf Basis solcher Ergebnisse beispielsweise ein Schwellwert von 1,25 (als Faktor) multipliziert mit dem Wert der Stromstärke als Messparameter bei der Kalibrierungsmessung verwendet werden.
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Auf diese Weise erfolgt letztlich implizit ein Vergleich der Stromstärke im gewarteten Neuzustand bzw. Auslieferungszustand mit der Stromstärke nach einer gewissen Betriebsdauer, um zu erkennen, ob die Antriebseinrichtung eine Wartung benötigt.
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In zweckmäßiger, allgemeiner Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass wenigstens einer des wenigstens einen Messparameters zu mehreren Zeitpunkten, insbesondere mit einer Messrate, innerhalb des Betriebsvorgangs gemessen wird, wobei die Auswertung des Wartungskriteriums jeweils zeitpunktweise und/oder für eine Gruppe von aufeinander folgenden Zeitpunkten erfolgt. So entsteht letztlich eine Messkurve des Messparameters, wobei beispielsweise mit einer Messfrequenz von 20 Hz, also alle 50 ms, gemessen werden kann, wobei beispielsweise die Stromstärke konkret ausgewählt werden kann. Ist der Betriebsvorgang eine Fahrt über eine bestimmte Strecke, tritt ein bestimmter, charakteristischer Verlauf des Messparameters auf. Bei der Stromstärke wie auch bei dem Drehmoment liegen beispielsweise ein Anfahrtspeak in einem Anfahrtszeitbereich, eine Konstantfahrt mit einer bestimmten Geschwindigkeit und eine Bremsrampe vor. Dabei hat sich in der Praxis gezeigt, dass bestimmte, Wartungsbedürftigkeit anzeigende Effekte nur in bestimmten Abschnitten des Betriebsvorgangs auftreten. Liegt beispielsweise ein Riss des Schmierfilms in einem bestimmten Bereich einer Spindel vor, tritt nur bei Passieren des entsprechenden Bereichs eine Erhöhung von Stromstärke/Drehmoment auf, nicht jedoch in anderen Zeitbereichen des Messvorgangs. Eine Wartungsbedürftigkeit liegt dann dennoch vor, so dass erfindungsgemäß vorgeschlagen wird, jeweils Zeitpunkte bzw. Zeitpunktgruppen durch das Wartungskriterium auszuwerten, insbesondere mit dem Schwellwert zu vergleichen. So können auch lokale Effekte berücksichtigt werden, wobei der Betriebsvorgang zweckmäßigerweise die gesamte Bewegungsweite entlang der bzw. um die Achse abdeckt. Ferner können auf diese Weise selbstverständlich auch unterschiedliche Zeitbereiche unterschiedlicher Charakteristik überwacht werden, beispielsweise, wie beschrieben, der Anfahrtszeitbereich (Anfahrtspeak) und die Konstantfahrt.
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In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass mehrere, insbesondere gemäß aufeinanderfolgender Schwellwerte oder Schwellwertbereiche gestaffelte, Wartungskriterien verwendet werden, bei deren Erfüllung unterschiedliche Stärken und/oder Dringlichkeiten der Wartungsbedürftigkeit angezeigt werden. Auf diese Weise ist es möglich, beispielsweise nicht erst dann, wenn zwangsläufig dringend eine Wartung erfolgen muss, diese anzustoßen, sondern es können beispielsweise bereits Vorabinformationen ausgegeben werden, die eine verbesserte Planung von Wartungsvorgängen ermöglichen können. Konkret kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die steigender Stärke und/oder Dringlichkeit der Wartungsbedürftigkeit zugeordneten Warnmeldungen ampelartig in einer Farbfolge von grün nach rot gewählt werden. Denkbar ist mithin insbesondere eine Art „Wartungsampel“. Liegt, im oben beschriebenen Beispiel des Patiententischs und dessen der Vertikalachse zugeordneter Antriebseinrichtung, die Stromstärke im Bereich von +/- 10 % um den bei der Kalibrierungsmessung aufgenommen Wert, kann davon ausgegangen werden, dass alles in Ordnung ist und die Wartungsampel kann grün leuchten. Liegt jedoch der Stromstärkewert zwischen 10 und 25 %, könnte dies eine bald notwendige Wartung anzeigen, so dass die Ampel gelb leuchten kann. Ab 25 % Überschreitung der Kalibrierungsmessung kann von einer äußerst dringenden Wartungsbedürftigkeit ausgegangen werden, so dass die Wartungsampel beispielsweise rot anzeigen kann.
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Bezüglich des vorgegebenen Betriebszustands kann vorgesehen sein, dass dieser durch ein Betriebszustandsintervall für wenigstens einen des wenigstens einen Betriebszustandsparameters definiert ist, wobei zur Überprüfung des Vorliegens des vorgegebenen Betriebszustands der wenigstens eine des wenigstens einen Betriebszustandsparameters gemessen wird. Mithin kann auch bezüglich des Betriebszustandsparameters eine Messung vorgenommen werden, um festzustellen, ob der vorgegebene Betriebszustand vorliegt. Beispielsweise kann ein Betriebszustandsintervall für die Temperatur als Betriebszustandsparameter verwendet werden. Temperaturmessungen sind auch mit vielen Mehrzweck-Elektronikbauteilen, beispielsweise Mikrocontrollern, bereits von Haus aus möglich, so dass auch hier gegebenenfalls eine bauliche Erweiterung vermieden werden kann.
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Was beispielsweise die Stromstärke eines Motors angeht, ist diese nicht nur von der hinsichtlich der Wartungsbedürftigkeit ja zu beurteilenden Reibung in der Antriebseinrichtung, beispielsweise der Reibung von Linearführungen und/oder einer Spindel im Spindelhubgetriebe, abhängig, sondern auch von der Temperatur und, was nur bei Veränderlichkeit relevant ist, der zu bewegenden Last. Um also einen sinnvollen Vergleich zu ermöglichen, sollten hinsichtlich der Temperatur und gegebenenfalls auch der Last vergleichbare Bedingungen vorliegen, die durch den vorgegebenen Betriebszustand beschrieben werden. Für die Temperatur kann im Allgemeinen zweckmäßig ein übliches Raumtemperaturintervall herangezogen werden, beispielsweise das Temperaturintervall von 20-24°C als Betriebszustandsintervall. Derartige Temperaturen liegen in Antriebseinrichtungen meist zu Beginn einer Betriebsphase, beispielsweise nach Hochfahren der Medizintechnikeinrichtung, vor.
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Ist die Medizintechnikeinrichtung ein Patiententisch mit einer Patientenliege, deren Bewegung die Antriebseinrichtung zugeordnet ist, oder umfasst sie einen solchen Patiententisch, kann der vorgegebene Betriebszustand zweckmäßigerweise eine unbesetzte Patientenliege fordern. Der Betriebszustandsparameter wäre hier eine üblicherweise bei Patiententischen ohnehin gemessene Patientenlast, die dann in einem kleinen, bei Null beginnenden Betriebszustandsintervall liegen kann. Auch Derartiges ist meist zu Beginn einer Betriebsphase zunächst erfüllt.
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Zweckmäßigerweise werden die Messzeitpunkte im Allgemeinen so gewählt, dass Wartungsbedürftigkeit rechtzeitig erkannt wird. Das bedeutet insbesondere, dass sie deutlich häufiger als heute übliche Wartungsintervalle gewählt werden können. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Messzeitpunkte zu Beginn einer Betriebsphase der Medizintechnikeinrichtung und/oder regelmäßig, insbesondere wöchentlich, gewählt werden. Insbesondere ist es möglich, wöchentlich zu Beginn einer Betriebsphase insbesondere also nach Hochfahren der Medizintechnikeinrichtung, den Betriebsvorgang vorzunehmen und die entsprechenden Messungen durchzuführen.
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Neben dem Verfahren betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Medizintechnikeinrichtung, aufweisend wenigstens eine entlang oder um eine Achse mittels einer Antriebseinrichtung, die durch die Steuereinrichtung ansteuerbar ist, positionierbare Komponente und eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildete Steuereinrichtung. Sämtliche Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich analog auf die erfindungsgemäße Medizintechnikeinrichtung übertragen, mit welcher mithin ebenso die bereits beschriebenen Vorteile erreicht werden können.
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Insbesondere kann dabei als Teil der Antriebseinrichtung und/oder der Steuereinrichtung ein Mehrzweck-Elektronikbauteil eingesetzt werden, welches von Haus aus zur Messung wenigstens eines des wenigstens einen Messparameters und insbesondere auch wenigstens eines des wenigstens einen Betriebszustandsparameters ausgebildet sein kann.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
- 1 einen Ablaufplan eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens,
- 2 ein mögliches Messergebnis eines Messparameters während eines Betriebsvorgangs, und
- 3 eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Medizintechnikeinrichtung.
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1 zeigt einen Ablaufplan eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei wird eine beispielhafte Ausführungsform hinsichtlich einer der Vertikalachse eines Patiententisches zugeordneten Antriebseinrichtung dargestellt, durch die eine Patientenliege in ihrer Höhe verstellt werden kann. Diesbezüglich wird, zunächst bei Inbetriebnahme einer derartigen Medizintechnikeinrichtung bzw. einer den Patiententisch umfassenden Medizintechnikeinrichtung, welche beispielsweise eine Computertomographieeinrichtung sein kann, zunächst eine Auswertungsinformation 1 bereitgestellt. Die Auswertungsinformation 1 umfasst vorliegend vorbestimmte Faktoren, die auf einer statistischen Auswertung von Vorabmessungen beruhen und für unterschiedliche Wartungskriterien zu verwenden sind. Vorliegend wurde im Rahmen dieser statistischen Auswertung festgestellt, dass eine Abweichung der Stromstärke um +/- 10 % von einem bei einer Kalibrierungsmessung aufgenommenen Wert einen nicht wartungsbedürftigen Normalbetrieb anzeigt, eine Erhöhung im Bereich zwischen 10 und 25 % eine weniger dringende Wartungsbedürftigkeit und eine Erhöhung um 25 % oder mehr eine besonders hohe bzw. dringende Wartungsbedürftigkeit.
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Zudem wird in Schritt S1 bei Inbetriebnahme des Patiententisches bzw. der diesen umfassenden Medizintechnikeinrichtung ebenso eine Kalibrierungsmessung durchgeführt, die folgenden Überwachungsmessungen entspricht. Sowohl bei einer Kalibrierungsmessung also auch bei einer Überwachungsmessung wird bei Vorliegen eines vorgegebenen Betriebszustands, vorliegend einer in einem bestimmten Temperaturintervall, beispielsweise 20-24°C, liegenden Temperatur und einer Patientenlast von 0 kg, also unbesetzter Patientenliege, ein Betriebsvorgang durchgeführt, vorliegend beispielhaft ein Verfahren der Patientenliege von der untersten Position in die höchste Position oder zumindest nahe an die höchste Position, wobei während des Betriebsvorgangs die Stromstärke als Messparameter gemessen wird. Alternativ wäre es beispielsweise auch denkbar, das Drehmoment zu vermessen. Das Vorliegen des vorgegebenen Betriebszustandes wird durch eine Messung der Temperatur als Betriebszustandsparameter und der Patientenlast als weiterer Betriebszustandsparameter festgestellt.
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Die Stromstärke als Messparameter wird dabei beispielsweise mit einer Messrate von 20 Hz, also alle 50 ms, aufgenommen, so dass unterschiedliche Zeitbereiche einzeln abgedeckt werden können, beispielsweise ein Anfahrzeitbereich (Anfahrtpeak) und ein Konstantfahrtzeitbereich. Vorliegend werden die Messergebnisse zur Temperatur und zur Stromstärke von einem Mehrzweck-Elektronikbauteil, das diese von Haus aus erfasst, über eine definierte Schnittstelle bereitgestellt. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Motorcontroller handeln.
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In einem Schritt S2 werden dann die Schwellwerte für die jeweiligen Zeitpunkte, insbesondere den höchsten Wert im Anfahrtspeak und mehrere Zeitpunkte während der Konstantfahrt, ermittelt, indem eine Multiplikation des Messparameters bei der Kalibrierungsmessung mit dem Faktor stattfindet. Somit sind im Schritt S2 dann die Wartungskriterien entsprechend konfiguriert.
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In einem Schritt S3 wird dann überprüft, ob ein Messzeitpunkt vorliegt. Im vorliegenden Beispiel wird als Messzeitpunkt jeweils der Beginn einer Betriebsphase an einem bestimmten Wochentag, mithin nach dem Hochfahren, verwendet. Dies stellt sicher, dass sich die Temperatur in dem Temperaturintervall befinden sollte, welches als ein typisches Raumtemperaturintervall (beispielsweise 20°C bis 24°C) gewählt ist. Auch ist zu diesem Zeitpunkt üblicherweise noch kein Patient auf der Patientenliege befindlich, so dass die Patientenlast, wie gefordert, Null beträgt. Liegt also ein Messzeitpunkt vor, wird im Schritt S4 überprüft, ob der vorgegebene Betriebszustand tatsächlich vorhanden ist, was, wie bereits erwähnt, bei der zuvor diskutierten Wahl zumindest hochwahrscheinlich ist. Ist der vorgegebene Betriebszustand nicht gegeben, beispielsweise die Temperatur zu niedrig oder zu hoch, sind verschiedene Vorgehensweisen denkbar. So ist es zum einen möglich, zu Schritt S3 zurückzukehren und auf den nächsten Messzeitpunkt zu warten, mithin eine Überwachungsmessung ausfallen zu lassen. Möglich ist es aber beispielsweise auch, um einen kürzeren Zeitraum zu verschieben, beispielsweise einen zusätzlichen Messzeitpunkt, beispielsweise am nächsten Tag, zu definieren. Nach einer vorgegebenen Zahl von fehlgeschlagenen Versuchen für Überwachungsmessungen kann auch eine entsprechende Warnung an einen Bediener ausgegeben werden.
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Liegt der vorgegebene Betriebszustand vor, wird im Schritt S5 die Überwachungsmessung durchgeführt. Das bedeutet, der Betriebsvorgang wird durch Ansteuerung der Antriebseinrichtung umgesetzt und bei dessen Durchführung wird der wenigstens eine Messparameter, hier die Stromstärke, mit derselben Messrate gemessen. Die Messergebnisse werden dann im Schritt S6 genutzt, um zu überprüfen, ob eines der Wartungskriterien erfüllt ist. Hierzu werden die entsprechenden Messwerte, wie oben dargelegt für mehrere Zeitpunkte, beispielsweise den höchsten Wert im Anfahrtpeak und mehrere Zeitpunkte bei der Konstantfahrt, mit den entsprechend im Schritt S2 bestimmten Werten verglichen. Ist ein Wartungskriterium erfüllt, erfolgt im Schritt S7 die Ausgabe einer entsprechenden, diesem Wartungskriterium zugeordneten Wartungsmeldung. Dabei wird vorliegend eine Wartungsampel realisiert, die grün anzeigt, wenn die Stromstärke im Bereich von +/- 10 % der Kalibrierungsmessung liegt (Faktoren 0.9 bis 1.1), gelb bei Überschreitung von 10-25 % (Faktoren 1.1 und 1.25) und rot bei Überschreitung von 25 % (Faktor 1.25).
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2 zeigt beispielhaft und vereinfacht einen Verlauf 2 einer als Messparameter gemessenen Stromstärke eines Motors der Antriebseinrichtung gegenüber der Zeit. Ersichtlich existieren während des gesamten Betriebsvorgangs 3 mehrere Zeitbereiche 4, 5 und 6, wobei der Zeitbereich 4 dem Anfahrtspeak, der Zeitbereich 5 der Konstantfahrt und der Zeitbereich 6 der Bremsrampe entspricht. Werden im Zeitbereich 4, beispielsweise als Maximalwert, in der Kalibrierungsmessung 4,89 A gemessen, wäre der Schwellwert für 25 % darüber bei 6,11 A, so dass dann das realisierte Ampelsystem für die Wartung auf rot springen würde und eine Servicemeldung generiert wird. Wird in der Konstantfahrt als Effektivwert des Stromes beispielsweise ein Mittelwert von 2,51 A gemessen, liegt der Schwellwert für das der dringendsten Wartungsbedürftigkeit zugeordnete Wartungskriterium bei 3,14 A. Für die Bremsrampe, falls diese noch mit eingezogen wird, Zeitbereich 6, kann auch dieser Wert fortgenutzt werden.
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3 zeigt schließlich eine schematische Prinzipskizze eines Patiententischs 7 als oder als Teil einer Medizintechnikeinrichtung 8, beispielsweise einer Computertomographieeinrichtung. Der Patiententisch 7 umfasst eine Patientenliege 9, die mittels Antriebseinrichtungen entlang einer Vertikalachse und von zwei Horizontalachsen bewegbar ist, wobei der Einfachheit halber vorliegend nur die Antriebseinrichtung 10 für die Vertikalachse näher dargestellt ist. Es sei angemerkt, dass selbstverständlich das erfindungsgemäße Verfahren zweckmäßigerweise auch für die anderen Antriebseinrichtungen für die Horizontalachsen umgesetzt wird.
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Die Antriebseinrichtung 10 umfasst einen Motor 11 mit zugeordnetem Motorcontroller 12, der als ein Mehrzweck-Elektronikbauteil von Haus aus ausgebildet ist, eine gemessene Stromstärke des Motors 11, insbesondere den Effektivwert, und die Temperatur des Motors 11 über eine definierte Schnittstelle bereitzustellen, was vorliegend an eine Steuereinrichtung 13 geschieht. Diese ist im Übrigen auch mit einem Patientenlastsensor 14, der eine Patientenlast liefert, verbunden.
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Die Steuereinrichtung 13 ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet, überwacht mithin, ob der Messzeitpunkt vorliegt, nimmt aktuelle Werte der Betriebszustandsparameter, Temperatur und Patientenlast von dem Motorcontroller 12 und dem Patientenlastsensor 14 entgegen, steuert den Betriebsvorgang und nimmt währenddessen die Werte des Messparameters, hier der Stromstärke vom Motorcontroller 12 entgegen. Zudem wird die Erfüllung der Wartungskriterien überwacht.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
