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Bereitgestellt wird ein Liegenbrett einer Patientenliege zur Lagerung eines Patienten sowie eine Patientenliege umfassend ein Liegenbrett.
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Patientenliegen mit Liegenbrett kommen in verschiedenen Bereichen der Medizintechnik zum Einsatz. Insbesondere werden sie zur Lagerung und Positionierung eines Patienten während einer medizinischen Bildgebung, wie bspw. der Computertomographie, der Magnetresonanztomographie, der molekularen Bildgebung oder dergleichen eingesetzt. Daneben werden sie auch bei einer radiotherapeutischen Bestrahlung mittels Röntgenstrahlung oder Partikelstrahlung, einer entsprechenden Bestrahlungsplanung oder einer medizinischen Intervention unter Bildgebung eingesetzt.
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Die Auslegung von Liegenbrettern für medizinische Anwendungen berücksichtigt immer eine mechanische Stabilität/Steifigkeit des Liegenbretts, diese soll vorteilhaft hoch sein, um fortwährend steigenden Patientengewichten gerecht werden zu können. Daneben berücksichtigt die Auslegung von Liegenbrettern für medizinische Anwendungen, insbesondere Anwendungen mit Röntgenstrahlung, z.B. die Auslegung eines Liegenbretts für ein Computertomographie (CT) -System auch das Abbildungs- bzw. Röntgenabsorptionsverhalten des Liegenbretts, welches sich auf die Bildqualität sowie die dem Patienten applizierte Röntgendosis auswirken kann. Liegenbretter für die Röntgenbildgebung sind daher im Idealfall röntgentransparent ausgebildet. Eine hohe mechanische Stabilität wird typischerweise durch erhöhten Materialeinsatz erreicht, was die Röntgentransparenz senkt. Die beschriebenen beiden Auslegungskriterien sind also im Regelfall widerstreitend.
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Um eine ausreichende Stabilität des Liegenbretts auch bei hohen Patientengewichten zu erreichen, ist es bekannt, den Querschnitt des Liegenbretts in vertikaler Richtung zu erhöhen. Das wiederum beschränkt einen vertikalen Verfahrweg des Liegenbretts insbesondere für Verstellbewegungen im Inneren einer Gantry einer Bildgebungs- oder Bestrahlungsanlage. Da der Patient, sobald er auf dem Liegenbrett positioniert ist, eine gewichtskraftbedingte Durchbiegung des Liegenbretts verursacht, aber ein Mindestabstand zwischen Liegenbrettunterseite und dem unteren Rand des Gantry-Inneren eingehalten werden muss, ist wiederum das maximale Patientengewicht bzw. dessen Volumen beschränkt.
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Auch bei Liegenbrettern in „Sandwich“-Bauweise bestehend aus zwei Lagen kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffs (CFK) und einer Hartschaum-Zwischenschicht, auch Hartschaum-Kern genannt, ist bekannt, das Flächenträgheitsmoment durch einen in Vertikalrichtung höher ausgelegten Querschnitt des Liegenbretts zu erhöhen. Auf diese Art kann zwar die Dicke der CFK-Lagen zugunsten einer höheren Röntgentransparenz reduziert werden. Der Hartschaumkern ist bei solchen Liegenbrettern aber unerlässlich, um ein Knicken bzw. Einbeulen der oberen, eine Patientenauflagefläche bildenden CFK-Lage durch das Patientengewicht zu verringern, was zusätzlich zu den CFK-Lagen die Absorption von Röntgenstrahlung durch das Liegenbrett erhöht. Auch hierbei ist ein vertikaler Verstellweg für das Liegenbrett eingeschränkt.
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Bei Liegenbrettern, ohne Hartschaumkern, wird ebenfalls versucht, mittels eines erhöhten Querschnitts in vertikaler Richtung ein hohes Flächenträgheitsmoment und damit eine erhöhte Stabilität/Steifigkeit zu erzielen. Jedoch führt dies meist zu einer tiefen Mulde in der Patientenauflagefläche des Liegenbretts, was wiederum einen Patiententransfer erschwert und den Patientenkomfort senkt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Mittel zur Lagerung bzw. Positionierung eines Patienten bereit zu stellen, welche bei verringerter Röntgenabsorption eine verbesserte mechanische Stabilität aufweisen. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung Mittel zur Lagerung/Positionierung von Patienten mit sehr hohem Gewicht bei gleichzeitig verringerter Röntgenabsorption bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Liegenbrett einer Patientenliege sowie eine Patientenliege umfassend ein erfindungsgemäßes Liegenbrett nach den unabhängigen Ansprüchen. Bevorzugte und/oder alternative, vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung betrifft in einem ersten Aspekt ein Liegenbrett einer Patientenliege. Das Liegenbrett ist zur Lagerung eines Patienten ausgebildet. Das Liegenbrett ist als monolithischer Hohlkörper mit in sich geschlossener Mantelfläche ausgebildet. Ein nach oben gerichteter Teilbereich der Mantelfläche bildet eine Patientenauflagefläche und die Patientenauflagefläche weist eine nach oben gerichtet konvexe Krümmung auf.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Patientenliege zur Lagerung eines Patienten umfassend ein Horizontalmodul aufweisend ein erfindungsgemäßes Liegenbrett.
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Die Patientenliege ist in Ausführungen als eigenständige Einheit ausgebildet, die mit einer medizinischen Anlage, bspw. einer medizinischen Bildgebungsanlage im Rahmen eines medizinischen Arbeitsablaufs zusammenwirkt. In Ausführungen ist die Patientenliege als mobile Patientenliege ausgebildet, die eingerichtet ist, sich in einer Untersuchungs- oder Behandlungsumgebung zu bewegen. Die Patientenliege kann in bevorzugter Ausführung ausgebildet sein, sich manuell durch eine Bedienperson oder (teil-)autonom motorisch angetrieben in der Umgebung zu bewegen. In Ausführungen kann die Patientenliege ein entsprechendes Fahrwerk bzw. wenigstens eine Antriebseinheit, bspw. einen motorischen Antrieb umfassen.
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In Ausführungen der Patientenliege ist diese ausgebildet, das Liegenbrett in horizontaler Richtung und/oder in vertikaler Richtung zu verstellen.
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Die Patientenliege umfasst ein erfindungsgemäßes Liegenbrett als Bestandteil eines Horizontalmoduls, welches auch als Tisch- oder Liegenoberbau bezeichnet wird. Das Horizontalmodul der Patientenliege ist in vorteilhafter Ausführung der Erfindung ausgebildet, eine horizontale bzw. im Wesentlichen horizontale Verstellbewegung des Liegenbretts auszuführen. Das Horizontalmodul ist bevorzugt ausgebildet, eine horizontale Verstellbewegung entlang und/oder quer zu einer Liegenbrettlängsachse auszuführen. Das Liegenbrett kann dabei manuell und oder motorisch (unterstützt) bewegbar ausgebildet sein. Das Horizontalmodul umfasst in entsprechenden Ausführungsvarianten wenigstens eine Antriebseinheit, bspw. einen Elektromotor.
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In Ausführungen ist die Patientenliege höhenverstellbar ausgebildet. Eine Höhenverstellbarkeit, also eine Verstellbarkeit entlang einer Vertikalachse kann in Ausführungen mittels eines Vertikal- bzw. Hubmoduls realisiert werden. Das Vertikalmodul ist typischerweise zwischen einem Untergrund der Patientenliege und dem Horizontalmodul angeordnet. Anders ausgedrückt, das Horizontalmodul ist an einem oberen Ende des Vertikalmoduls angeordnet bzw. fixiert. Die Verstellbarkeit in Vertikalrichtung wird bevorzugt über eine Längenänderung des Vertikalmoduls realisiert. Bspw. umfasst das Vertikalmodul einen Scherenhub, mit dem das Horizontalmodul an eine gewünschte Höhe angepasst werden kann.
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In weiteren Ausführungen kann alternativ oder zusätzlich das Horizontalmodul ausgebildet sein, das Liegenbrett zumindest über kleinere Wegstrecken hinweg in der Höhe zu verstellen, bspw., um eine Feinjustage der Patientenposition in einer Gantry durchzuführen.
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In weiteren Ausführungen ist die Patientenliege als Patientenliege einer Computertomographie-Anlage ausgebildet. Eine Computertomographie-Anlage umfasst eine Gantry, in welche das Liegenbrett samt Patienten zumindest teilweise eingeführt werden kann. In diesen Ausführungen ist das Horizontalmodul ausgebildet, das Liegenbrett relativ zu einem Vertikalmodul insbesondere in einer Horizontalebene und insbesondere entlang seiner Längsachse zu bewegen. Die Gantry umfasst Röntgenbildgebungskomponenten, insbesondere wenigstens eine Röntgenstrahlenquelle und wenigstens einen gegenüberliegend angeordneten Röntgendetektor. Von der Röntgenstrahlenquelle ausgesandte Röntgenstrahlung wird vom Röntgendetektor weitgehend erfasst und zur dreidimensionalen Bilddatenerzeugung genutzt. Zur Erzeugung von Messsignalen drehen sich beide Komponenten unter Aussendung und Erfassung von Röntgenstrahlung konzentrisch um das Isozentrum der Anlage im Inneren der Gantry. In dieses muss ein abzubildender Körperbereich des Patienten mittels der erfindungsgemäßen Patientenliege gebracht werden.
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Das Liegenbrett ist zur Lagerung eines Patienten ausgebildet. Bei einem Patienten wird im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit von einem Untersuchungsobjekt ausgegangen, wobei es sich meist um einen Menschen handelt. Grundsätzlich kann der Patient auch ein Tier sein. Das Liegenbrett ist also ausgebildet, den Patienten auf sich aufzunehmen und zu tragen. Mittels des Liegenbretts kann der Patient auch positioniert werden, bspw. in Bezug auf ein Referenzkoordinatensystem der Patientenliege und/oder einer medizinischen Anlage. Zu diesem Zweck bildet das Liegenbrett eine Patientenauflagefläche aus, auf welcher der Patient, typischerweise liegend, platziert wird. Das Liegenbrett weist eine Länge und Breite auf, sodass ein Patient vollständig bzw. im Wesentlichen vollständig von dem Liegenbrett getragen werden kann. In Ausführungen weist das Liegenbrett eine Länge im Bereich von 180 cm bis 230 cm, bevorzugt zwischen 190 cm bis 210 cm, besonders bevorzugt von 200cm auf. Das Liegenbrett weist in Ausführungen eine Breite (quer zur Längsachse) im Bereich zwischen 45 cm bis 55 cm, bevorzugt zwischen 48 cm bis 53 cm, besonders bevorzugt 48 cm oder 53 cm, auf.
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Das Liegenbrett ist als Hohlkörper mit in sich geschlossener, monolithischer Mantelfläche ausgebildet. Mit anderen Worten ist das Liegenbrett, bzw. seine Mantelfläche einstückig ausgebildet. Bevorzugt wird die Mantelfläche des Liegenbretts vollständig mit einem Arbeitsschritt hergestellt. Ein Hohlkörper im Sinne der Erfindung beschreibt einen Körper, dessen Innenraum hohl, bzw. leer bzw. nur mit Luft gefüllt ist. Insbesondere ist der das Liegenbrett bildende Hohlkörper nicht mit einem Hartschaumkern ausgefüllt, wie es im Stand der Technik bekannt ist. Die geschlossene Mantelfläche des Liegenbretts ist insbesondere in umfänglicher Richtung in Bezug auf die Liegenbrettlängsachse geschlossen. Die Mantelfläche des Liegenbretts erstreckt sich also geschlossen um die Längsachse des Liegenbretts herum. Im Speziellen erstreckt sich die geschlossene Mantelfläche von einem stirnseitigen Liegenbrettende bis zu einem gegenüberliegenden zweiten stirnseitigen Liegenbrettende geschlossen um die Liegenbrettlängsachse.
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Die monolithische, geschlossene Mantelfläche des Liegenbretts ist in Ausführungen der Erfindung als CFK-Bauteil ausgebildet. In anderen Ausführungen kann die Mantelfläche aus einem Material umfassend Aramidfasern, insbesondere einem Aramidfaser-verstärkten Kunststoff, gebildet sein. Vorteil beider Alternativen ist eine hohe mechanische Stabilität ohne Korrosionsanfälligkeit bei geringem Eigengewicht.
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die monolithische Mantelfläche wird bspw. mittels eines geeigneten Pressverfahrens und einem entsprechenden Presskern aus einem Rohling hergestellt.
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Wie bereits oben erwähnt, bildet ein nach oben gerichteter Teilbereich der Mantelfläche eine Patientenauflagefläche aus, auf welcher der Patient gelagert oder liegend platziert werden kann. Die Patientenauflagefläche ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine nach oben gerichtet konvexe Krümmung aufweist.
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Der Begriff ,oben` im Sinne der Erfindung kennzeichnet eine von einem Untergrund des Liegenbretts und/oder der Patientenliege wegdeutenden Richtung bzw. eine von dem Untergrund abgewandte Seite/Fläche des Liegenbretts.
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Die Patientenauflagefläche ist also gekrümmt ausgebildet, wobei die Krümmung von unten, also aus Richtung des Untergrunds betrachtet, konvex ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist die Patientenauflagefläche des Liegenbretts nach oben gewölbt ausgebildet.
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Typischerweise verläuft eine Krümmung, also der Krümmungsbogen der Patientenauflagefläche in Liegenbrettquerachse, also in Richtung senkrecht zur Liegenbrettlängsachse. In Bezug auf die Breite des Liegenbretts ist der höchste Punkt der Patientenauflagefläche also mittig angeordnet. Die Krümmung bzw. der Krümmungsbogen erstreckt sich typischerweise über die gesamte Breite des Liegenbretts.
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Die Erfinder haben dabei erkannt, dass die Ausbildung einer gekrümmten, gewölbten bzw. gebogenen Patientenauflagefläche (= Oberseite) des Liegenbretts ein stabilerer Liegenbrettaufbau erreicht werden kann, denn die Krümmung verhindert vorteilhaft ein zumindest partielles Einbeulen oder Eindrücken der Patientenauflagefläche unter Patientenlast. Durch die gebogene Ausbildung der Patientenauflagefläche kann insgesamt die Wand- bzw. Materialstärke für die monolithische Mantelfläche des Liegenbretts gegenüber bekannten Liegenbrettlösungen reduziert werden, was Herstellungskosten einspart. Zudem reduziert sich mit geringeren Wandstärken auch die applizierte Röntgendosis für den Patienten bzw. die für eine erforderliche Bildqualität nötige Röntgendosis. Dasselbe bewirkt der Verzicht auf den Hartschaumkern im Inneren des Hohlkörpers. Die gekrümmte Oberseite des Liegenbretts bewirkt zudem ein hygienischeres Design des Liegenbretts, denn Flüssigkeiten können nun einfacher ablaufen. Da die Patientenauflagefläche keine Mulden aufweist bzw. unter Patientenlast ausbildet, vereinfacht das Liegenbrett weiter vorteilhaft einen Patiententransfer.
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Besonders bevorzugt sind Ausführungen des Liegenbretts, bei dem die Wandstärke der monolithischen, den Hohlkörper bildenden Mantelfläche im Bereich zwischen 1 mm bis 1,5 mm liegt. In Tests konnte mit diesen Wandstärken und dem beschriebenen gekrümmten Aufbau der Patientenauflagefläche eine ausreichende mechanische Stabilität des Liegenbretts auch für besonders hohe Patientengewichte von bis zu 300 kg ermittelt werden. Die angegebene Wandstärke versteht sich homogen für die komplette Mantelfläche des Liegenbretts.
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Ein besonders einfaches Fertigungsverfahren ergibt sich für das Liegenbrett, wenn die konvexe Krümmung der Patientenauflagefläche einen über die gesamte Längserstreckung des Liegenbretts konstanten Krümmungsradius aufweist. Mit anderen Worten weist die Patientenauflagefläche nahe den Stirnseiten des Liegenbretts und überall entlang der Liegenbrettlängsachse dieselbe Krümmung oder Wölbung auf. Der Krümmungsradius ist also überall identisch. In diesen Ausführungen weist die monolithische Mantelfläche keine Hinterschnitte oder Kanten auf, sodass ein eingesetzter Presskern vorteilhaft einstückig und wiederverwendbar ausgebildet sein und leicht zu jeder der beiden Stirnseiten entfernt werden kann. Die Produktionskosten reduzieren sich vorteilhaft.
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In alternativen Ausführungen ist die konvexe Krümmung der Patientenauflagefläche in Längserstreckung des Liegenbretts auf eine Teilfläche der Patientenauflagefläche beschränkt. Mit anderen ist die Patientenauflagefläche nur teilweise gekrümmt. Daneben gibt es wenigstens eine Teilfläche der Patientenauflagefläche, die eben bzw. plan, also ungekrümmt, ausgebildet sind. Dabei liegt die gekrümmte Teilfläche in Bezug auf die Liegenbrettlängsachse hinter bzw. vor einer der wenigstens einen ungekrümmten Teilfläche. Besonders bevorzugt ist diejenige Teilfläche der Patientenauflagefläche gekrümmt ausgebildet, in welcher der Rumpf des Patienten und damit das schwerste Körperteil des Patienten zum Liegen kommt. Damit wirkt das erfindungsgemäße Konzept insbesondere in dem Bereich einer unerwünschten lastbedingten Durchbiegung entgegen, wo die größte Patientenlast einwirkt.
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Alternativ oder zusätzlich kann in weiteren Ausführungen die konvexe Krümmung der Patientenauflagefläche in Längserstreckung des Liegenbretts einen unterschiedlichen Krümmungsradius aufweisen. Bspw. können gekrümmte Teilflächen durch ein kontinuierliches Abflachen des Krümmungsbogens bzw. eine Vergrößerung des Krümmungsradius entlang der Liegenbrettlängsachse in eine ungekrümmte Teilfläche übergehen. Alternativ kann die Patientenauflagefläche entlang der gesamten Längserstreckung konvex gekrümmt sein, jedoch mit verschiedenen, insbesondere kontinuierlich entlang der Längsachse veränderlichen Krümmungsradien. Auch in diesen Ausführungen ist die Krümmung in denjenigen Teilbereichen der Patientenauflagefläche am stärksten ausgebildet, in denen mit der größten Patientenlast zu rechnen ist. Besonders vorteilhaft ist das Liegenbrett ausgebildet, wenn die Krümmungsradien in den verschiedenen Teilflächen und die Wandstärke der geschlossenen Mantelfläche so gewählt werden, dass sich eine plane bzw. ebene Patentenauflagefläche ausbildet, sobald das Körpergewicht eines Patienten auf das Liegenbrett einwirkt.
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Entsprechend nimmt der Krümmungsradius in besonders bevorzugten Ausführungen der Erfindung in einer Teilfläche der Patientenauflagefläche mit größter zu erwartender Patientenlast, vorzugsweise bedingt durch den Rumpf des Patienten, einen Minimalwert ein. Diese Teilfläche weist folglich die stärkste Krümmung auf. Die Teilfläche mit zu erwartender maximaler Patientenlast kann in Ausführungen bspw. eine Länge im Bereich von 50 cm bis 90 cm, bevorzugt 60 cm bis 80 cm, besonders bevorzugt 70 cm oder 75 cm, einnehmen.
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In Ausführungen der Erfindung nimmt der Krümmungsradius der konvexen Krümmung der Patientenauflagefläche einen Wert zwischen 1400 mm 1600 mm, bevorzugt einen Wert von 1450 mm, ein. Insbesondere handelt es sich dabei um den (minimalen) Radius für einen Krümmungs- bzw. Kreisbogen mit maximaler Krümmung der Patientenauflagefläche. Entsprechend kann die Patientenauflagefläche in weiteren Teilflächen einen größeren Krümmungsradius und eine entsprechend geringere Krümmung aufweisen. Der Krümmungsradius ist dabei erfindungsgemäß als der Radius desjenigen Krümmungs- bzw. Kreisbogens definiert, der in Querrichtung des Liegenbretts die seitlichen Außenkanten der Patientenauflagefläche schneidet.
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Um das Flächenträgheitsmoment des Liegenbretts weiter vorteilhaft zu erhöhen und einer lastbedingten Verformung des Liegenbretts entgegenzuwirken, kann das Liegenbrett in weiteren Ausführungen ferner wenigstens ein an einer Stirnseite bzw. Stirnfläche des monolithischen Holkörpers angeordnetes Versteifungselement umfassen. Besonders bevorzugt wird ein Versteifungselement an beiden Stirnseiten des Hohlkörpers angebracht. Das Verstärkungselement ist bevorzugt als vollflächiges Bauteil konstruiert, welches die Patientenauflagefläche gegen einen nach unten, also Richtung Untergrund ausgerichteten Teilbereich der monolithischen Mantelfläche einerseits und die zwischen Patientenauflagefläche und unterem Teilbereich verlaufenden seitlichen Teilbereiche der Mantelfläche andererseits jeweils gegeneinander abstützt. Durch das Vorsehen des wenigstens einen Versteifungselements kann die Wandstärke des monolithischen Hohlkörpers vorteilhaft weiter reduziert werden. Dabei trägt das wenigstens eine Versteifungselement nicht negativ zu einer Verringerung der Bildqualität bei, da die Stirnseiten des Liegenbretts in aller Regel außerhalb des Abbildungsbereichs liegen.
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In Ausführungen wird das wenigstens eine Versteifungselement aus Aluminium oder einem glasfaserverstärkten Kunststoff gefertigt.
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Um eine gewünschte bzw. bei hohem Patientengewicht erforderliche Stabilität bzw. ein entsprechend großes Flächenträgheitsmoment bei wie oben beschrieben geringer Wandstärke für das Liegenbrett zu erreichen, ist in Ausführungen vorgesehen, dass das wenigstens eine Versteifungselement eine Materialstärke zwischen 30 mm und 50 mm, bevorzugt 40 mm, aufweist.
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Hier wird also die geforderte Stabilität durch einen erhöhten Materialeinsatz in denjenigen Bereichen des Liegenbretts erreicht, die eine Röntgenbildgebung nicht oder kaum beeinflussen, da sie nie im Sichtfeld einer Bildgebungsanlage positioniert werden. Dies erfolgt zugunsten eines verringerten Materialeinsatzes in den Bereichen des Liegenbretts, die in eine Röntgenbildgebung involviert sind, sodass eine applizierte Röntgendosis insgesamt vorteilhaft geringgehalten werden kann.
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In Patientenliegen, die Teil einer medizinischen Bildgebungsanlage umfassend eine Gantry sind oder mit einer solchen zusammenwirken, ist das Liegenbrett typischerweise lediglich nahe einer der beiden Stirnseiten mittels einer Einspannvorrichtung des Horizontalmoduls an demselben fixiert. Das Liegenbrett selbst ist ansonsten freitragend ausgebildet, sodass es besonders einfach mittels einer Verstelleinheit des Horizontalmoduls in einer Horizontalebene frei in die Gantry ein- und herausgefahren werden kann. Über die Länge des Liegenbretts von ca. 200 cm kann ein Absenken bzw. ein Neigen des freitragenden Endes des Liegenbretts unter Patientenlast ggü. der Einspannstelle nicht vollständig verhindert werden. Erfindungsgemäß ist deshalb in Ausführungen vorgesehen, dass der oben bereits eingeführte, nach unten gerichtete Teilbereich der Mantelfläche einen Vertikalabstand in Bezug auf eine in Längserstreckung durch das Liegenbrett verlaufende Zentralachse aufweist, der sich ausgehend von einer Stirnseite zu der anderen Stirnseite hin verringert.
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Dabei nimmt der Vertikalabstand besonders bevorzugt zu dem freitragenden Ende des Liegenbretts hin ab. Mit anderen Worten ist die vertikale Ausdehnung des Liegenbretts an der freitragenden Stirnseite geringer ausgebildet als an der nahe der Einspannstelle angeordneten Stirnseite des Liegenbretts.
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Derart trägt das erfindungsgemäße Liegenbrett der gewichtskraftbedingten Absenkung des freitragenden Liegenbrettendes Rechnung und gewährleistet vorteilhaft die Einhaltung eines genormten Mindestabstands zwischen Liegenbrettunterseite und Gantry-Innerem vom 25 mm auch unter maximaler Patientenlast.
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Dabei verzichtet das Liegenbrett auf die Erhöhung der vertikalen Ausdehnung und ermöglicht so, dass das Liegenbrett zur Positionierung des Patienten auch in der Gantry vertikal nach unten verfahren werden kann.
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Besonders bevorzugt verringert sich der Vertikalabstand zwischen den beiden Stirnseiten um 20 mm bis 30 mm, bspw. um 25 mm.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Durch diese Beschreibung erfolgt keine Beschränkung der Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele. In verschiedenen Figuren sind gleiche Komponenten mit identischen Bezugszeichen versehen. Die Figuren sind in der Regel nicht maßstäblich. Es zeigen:
- 1 eine Querschnittsansicht eines Liegenbretts in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- 2 eine Perspektivdarstellung eines Versteifungselements gemäß einer Ausführung eines erfindungsgemä-ßen Liegenbretts,
- 3 eine Perspektivdarstellung eines Liegenbretts in einer Ausführung umfassend ein Versteifungselement gemäß 2,
- 4 eine Perspektivdarstellung eines Liegenbretts in einer Ausführung ohne Versteifungselement unter simulierter Patientenlast,
- 5 eine Perspektivdarstellung eines Liegenbretts in einer Ausführung mit Versteifungselement gemäß 3 unter simulierter Patientenlast,
- 6 eine Seitenansicht eines Liegenbretts in einer weiteren Ausführung der Erfindung,
- 7 eine Seitenansicht einer Patientenliege umfassend ein Liegenbrett in einer Ausführung der Erfindung, und
- 8 eine Schnittansicht einer medizinischen Bildgebungsanlage in Form einer Computertomographie-Anlage umfassend eine erfindungsgemäße Patientenliege gemäß 7.
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1 zeigt eine Querschnittsansicht eines Liegenbretts LB in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Auf dem Liegenbrett LB kann ein Patient entlang der Längsachse vorzugsweise liegend platziert werden. Das Liegenbrett LB ist als Hohlkörper ausgebildet, welcher eine monolithische, also einstückige, in sich geschlossene Mantelfläche MF aufweist. Der Hohlkörper ist an seinen Stirnseiten bzw. Stirnflächen offen ausgebildet. Die Mantelfläche MF weist einen nach oben gerichteten, also von einem Untergrund wegdeutenden Teilbereich auf. Dieser bildet eine Patientenauflagefläche PAF, auf welche der Patient platziert oder gelegt wird. Die Mantelfläche MF weist zudem einen nach unten, also Richtung Untergrund deutenden Teilbereich auf, der eine Unterseite US des Liegenbretts LB bildet.
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Die Patientenauflagefläche PAF weist eine nach oben gerichtet konvexe Krümmung K auf. Die Patientenauflagefläche PAF ist also nicht eben oder plan, sondern verläuft kreisbogenartig zwischen den seitlichen Kanten der Mantelfläche MF. Die Krümmung K ist dabei als nach oben gerichtete Wölbung ausgebildet. Die Krümmung K ist vorliegend derart ausgebildet, dass sie mittig zwischen den seitlichen Kanten der Mantelfläche MF eine maximale Höhendifferenz von 2 cm zu einer durch die seitlichen Kanten der Mantelfläche MF verlaufenden Horizontalebene HE aufweist. Hin zu den seitlichen Kanten flacht diese Höhendifferenz ab.
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Der Hohlkörper weist keine Füllung auf. Er ist erfindungsgemäß leer, was eine Beeinträchtigung einer Röntgenbildgebung vorteilhaft minimiert.
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Durch die Krümmung K der Patientenauflagefläche PAF kann die Wandstärke der den Hohlkörper bildenden monolithischen Mantelfläche MF ohne Stabilitätsverlust besonders dünn ausgelegt werden. Die Wandstärke der Mantelfläche MF liegt hier im Bereich zwischen 1 mm bis 1,5 mm. Die Mantelfläche besteht hier aus einem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff und wird unter Anwendung eines Presskerns in die gewünschte Form gepresst.
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Das in 1 gezeigte Liegenbrett LB, sowie die in den 7 und 8 gezeigten Liegenbretter LB weisen jeweils eine konvexe Krümmung K der Patientenauflagefläche PAF auf, die einen über die Längserstreckung des Liegenbretts konstanten Krümmungsradius aufweist. Mit anderen Worten ist in diesen Ausführungen der Krümmungsbogen der Krümmung über die gesamte Länge des Liegenbretts LB gleich. Die Krümmung K ist also in jedem Teilbereich des Liegenbretts LB bspw. so ausgebildet, dass sie mittig zwischen den seitlichen Kanten der Mantelfläche MF eine maximale Höhendifferenz von 2 cm zu einer durch die seitlichen Kanten der Mantelfläche MF verlaufenden Horizontalebene HE aufweist.
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In alternativer, nicht näher dargestellter Ausführung der Erfindung erstreckt sich die konvexe Krümmung K der Patientenauflagefläche PAF in Längserstreckung des Liegenbretts LB lediglich über eine Teilfläche bzw. einen Teil der Patientenauflagefläche PAF. Wenigstens eine andere Teilfläche der Patientenauflagefläche ist in dieser Ausführung eben bzw. plan ausgebildet bzw. verläuft in der Horizontalebene HE oder wenig oberhalb davon parallel dazu.
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Die Unterseite US der Mantelfläche MF ist in dieser Ausführung ebenfalls gekrümmt bzw. kreisbogenartig ausgebildet, wobei der Krümmungsradius der Unterseite US deutlich kleiner und die Krümmung zum Untergrund weisend konvex ausgebildet ist. Die Unterseite geht hier gleichmäßig in die seitlichen Teilbereiche der Mantelfläche MF über.
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2 zeigt eine Perspektivdarstellung eines Versteifungselements VE gemäß einer Ausführung eines erfindungsgemäßen Liegenbretts LB.
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3 zeigt eine Perspektivdarstellung eines Liegenbretts LB in einer Ausführung umfassend das Versteifungselement VE gemäß 2.
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Das Versteifungselement VE ist hier als Deckel oder Kappe ausgebildet, welches an wenigstens einer und in zweifacher Ausführung bevorzugt an beiden Stirnseiten der monolithischen Mantelfläche anbringbar ist. Das Versteifungselement VE bewirkt eine Erhöhung des Flächenträgheitsmoments des Liegenbretts LB, sodass die Wandstärke der Mantelfläche vorteilhaft reduziert werden kann. Das Versteifungselement VE besteht aus Aluminium oder einem glasfaserverstärkten Kunststoff. Es weist eine Frontfläche F auf, die im montierten Zustand die Stirnseite der Mantelfläche MF verschließt. Um eine ausreichende Erhöhung des Flächenträgheitsmoments zu erreichen, liegt die Materialstärke der Frontfläche F zwischen 30 mm und 50 mm, hier bspw. 35 mm. Die Frontfläche F des Versteifungselements VE weist eine Grundform auf, die jeweils einen stirnseitigen Querschnitt der Mantelfläche MF entspricht. In der in 3 gezeigten Ausführung des Liegenbretts LB ist die Unterseite US der Mantelfläche MF im Gegensatz zu der in 1 gezeigten Unterseite eben ausgebildet und verläuft parallel zur Horizontalebene HE. Die seitlichen Teilbereiche der Mantelfläche MF grenzen sich hier klar von der Unterseite US sowie der Patientenauflagefläche PAF ab. Das Versteifungselement VE umfasst eine ggü. dem äußeren Rand nach innen versetzte Steckfeder ÜB, welche formschlüssig in die Mantelfläche MF eingeschoben werden kann. Zusätzlich kann die Steckfeder ein oder mehrere Befestigungselemente BE umfassen, mit welchem das Versteifungselement VE zusätzlich an der Mantelfläche MF fixiert werden kann. Das Befestigungselement BE kann bspw. in Form von Schraublöchern, Rasthaken oder dergleichen ausgebildet sein, welche mit entsprechenden Befestigungselementen in der Mantelfläche zur Ausbildung einer festen Verbindung zusammenwirken.
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4 zeigt eine Perspektivdarstellung eines Liegenbretts in einer Ausführung ohne Versteifungselement unter simulierter Patientenlast.
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5 zeigt eine Perspektivdarstellung eines Liegenbretts in einer Ausführung mit Versteifungselement gemäß 3 unter simulierter Patientenlast.
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Deutlich erkennbar ist, dass die Patientenauflagefläche PAF des Liegenbretts LB ohne Versteifungselement VE deutlich stärker durch das Patientengewicht verformt bzw. eingebeult wird. Der stirnseitige Bereich der Patientenauflagefläche PAF erfährt dabei die stärkste Verformung. Im Vergleich dazu ist die Muldenbildung durch das Patientengewicht mit Versteifungselement VE vorteilhaft reduziert.
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6 zeigt eine Seitenansicht eines Liegenbretts in einer weiteren Ausführung der Erfindung. Hier weist die konvexe Krümmung K, K' der Patientenauflagefläche PAF in Längserstreckung des Liegenbretts LB einen unterschiedlichen Krümmungsradius auf. Es gibt innerhalb der Patientenauflagefläche PAF mehrere Teilbereiche bzw. Teilflächen mit verschieden starker Krümmung. Dabei ist der Krümmungsradius in einer Teilfläche der Patientenauflagefläche PAF mit größter zu erwartender Patientenlast am kleinsten ausgebildet. Diese Teilfläche entspricht der Teilfläche mit der Krümmung K`. In dieser Teilfläche wird erwartungsgemäß der Rumpf bzw. der Oberkörper eines Patienten platziert. Die Krümmung K` ist stärker als die Krümmung K ausgebildet, dort wird einer gewichtskraftbedingten Verformung also stärker entgegengewirkt als in weiteren Teilflächen der Patientenauflagefläche aufweisend die Krümmung K.
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Während der Krümmungsradius für die Krümmung K' bspw. einen Minimalwert von 1400 mm einnimmt, liegt der Krümmungsradius für die Krümmung K bei einem Maximalwert von 1500 mm. Vorteilhaft im Sinne des Patientenkomforts geht der Krümmungsradius kontinuierlich über die Längserstreckung des Liegenbretts LB ineinander über.
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Das in 6 gezeigte Liegenbrett LB weist zudem einen nach unten gerichteten Teilbereich der Mantelfläche MF, also eine Unterseite US auf, deren Vertikalabstand sich in Bezug auf eine in Längserstreckung durch das Liegenbrett verlaufende Zentralachse von einer Stirnseite zu der anderen Stirnseite hin verringert. Die Zentralachse kann dabei bspw. innerhalb der Horizontalebene HE verlaufen. Mit anderen Worten weist das Liegenbrett an einer Stirnseite eine erste Höhe H1 und an der zweiten Stirnseite eine zweite Höhe H2 auf, wobei die zweite Höhe H2 geringer ist.
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Der verringerte Vertikalabstand der Unterseite dient dem Zweck, einen vertikalen Verstellweg des Liegenbretts möglichst groß zu halten. Das Liegenbrett ist typischerweise, wie in 7 gezeigt, an einem Ende mittels einer Einspannvorrichtung ESP an einem Tischoberbau eines Horizontalmoduls HM einer Patientenliege PL befestigt. Das andere Ende des Liegenbretts ist in solcher Ausführung freitragend ausgebildet. Die Einspannvorrichtung kann nun motorisch oder manuell relativ zum Tischoberbau entlang der Längsachse des Liegenbretts LB verfahren werden. Durch diese Bewegung wird insbesondere das Liegenbrett in eine Gantry einer medizinischen Bildgebungsanlage verfahren (vgl. 8). Da bei Belastung des Liegenbretts durch Patientengewicht insbesondere eine Absenkung des freitragenden Endes des Liegenbretts LB zu erwarten ist, ist der Vertikalabstand besonders vorteilhaft zu dem freitragenden Ende des Liegenbretts hin verringert. Um auch bei patientengewichtsbedingter Absenkung des freitragenden Endes einen genormten Mindestabstand zwischen Liegenbrettunterseite US und einem inneren, unteren Gantryrand einzuhalten, wird der Vertikalabstand zwischen den beiden Stirnseiten bspw. um 25 mm verringert. In Ausführungen mit über die Längsachse konstantem Krümmungsradius der Patientenauflagefläche PAF entspricht dies einer Höhendifferenz zwischen erster und zweiter Höhe H1, H2 von ebenfalls 25 mmm.
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7 zeigt eine Seitenansicht einer Patientenliege PL umfassend ein Liegenbrett LB in einer Ausführung der Erfindung. Die Patientenliege PL dient zur Lagerung eines Patienten und umfasst ein Horizontalmodul HM aufweisend ein erfindungsgemä-ßes Liegenbrett LB. Die Patientenliege PL umfasst auch ein Vertikalmodul VM. Das Vertikalmodul VM trägt das Horizontalmodul HM bzw. stützt dieses gegen den Untergrund ab. Das Vertikalmodul VM dient weiter einer Höhenverstellung des Horizontalmoduls HM umfassend das Liegenbrett LB. Entsprechend umfasst das Vertikalmodul einen an sich bekannten Hubmechanismus, der hier exemplarisch als Scherenhub-Mechanismus dargestellt ein. Andere Ausbildungen des Hubmechanismus sind ebenfalls denkbar. Das Horizontalmodul HM dient dazu, das Liegenbrett LB zumindest horizontal, ggf. auch vertikal zu verstellen. Entsprechend ist die Patientenliege PL ausgebildet, das Liegenbrett LB in horizontaler Richtung und/oder in vertikaler Richtung zu verstellen. In Ausführungen kann das Horizontalmodul HM zudem ausgebildet sein, das Liegenbrett LB ggü. der Horizontalebene HE zu neigen. Der Tischoberbau TO dient zur Anbindung des Horizontalmoduls HM and das Vertikalmodul VM. Der Tischoberbau TO umfasst auch eine Einspannvorrichtung ESP zur Fixierung eines Endes des Liegenbretts LB. Einspannvorrichtung ESP und Liegenbrett LB sind ggü. dem Tischoberbau TO zumindest entlang der Längsachse bewegbar ausgeführt.
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Die Patientenliege PL ist bevorzugt als Patientenliege einer Computertomographie-Anlage G ausgebildet, wie in 8 gezeigt.
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8 zeigt eine Schnittansicht einer medizinischen Bildgebungsanlage in Form einer Computertomographie-Anlage G umfassend eine erfindungsgemäße Patientenliege gemäß 7. Das Liegenbrett LB der Patientenliege PL ist hier in die Gantry der Computertomographie-Anlage eingefahren. Die übrigen Komponenten der Patientenliege PL befinden sich nahe an der Gantry. Einspannvorrichtung ESP und Liegenbrett LB sind maximal ggü. den übrigen Liegenkomponenten verschoben. Man erkennt deutlich die Höhendifferenz DH zwischen der Unterseite US des Liegenbretts LB an seinem freitragenden Ende und der unteren Gantry-Innenseite, der durch die Abschrägung der Liegenbrettunterseite US erreicht wird.
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Wo noch nicht explizit geschehen, jedoch sinnvoll und im Sinne der Erfindung, können einzelne Ausführungsbeispiele, einzelne ihrer Teilaspekte oder Merkmale miteinander kombiniert bzw. ausgetauscht werden, ohne den Rahmen der hiesigen Erfindung zu verlassen. Mit Bezug zu einem Ausführungsbeispiel beschriebene Vorteile der Erfindung treffen ohne explizite Nennung, wo übertragbar, auch auf andere Ausführungsbeispiele zu.
