DE19581511C2 - Stabilisierungsvorrichtung für einen Patiententisch in einem medizinischen Bilderzeugungssystem - Google Patents

Abstract

Eine Stablisierungsvorrichtung für einen Patiententisch in einem medizinischen Bilderzeugungssystem dient zur Stabilisierung eines ebenen Oberteils (48) des Patiententisches (38), der von einem Basisteil (40) abgestützt und genüber diesem derart beweglich ist, daß ein Abschnitt des Oberteils in einer Bilderzeugungsposition freitragend bezüglich des Bilderzeugungssystems angeordnet wird. Dieser freitragende Abschnitt ist durch die Stabilisierungsvorrichtung abgestützt. Die Stabilisierungsvorrichtung schließt eine Abstützvorrichtung (60) ein, die bezüglich des Bilderezeugungssystems (22) festgelegt ist und eine Stützarmbaugruppe (62), die in Führungseinrichtungen (78, 80) für eine vertikale Auf- und Abwärtsbewegung geführt ist, und Antriebseinrichtungen (92, 94) zum Antrieb der Auf- und Abwärtsbewegung zum Bewegen der Stützarmbaugruppe (62) in und außer Abstützberührung mit dem freitragenden Abschnitt des Oberteils (48) aufweist. Die Abstützvorrichtung (60) in der Stützarmbaugruppe (62) weist Einrichtungen (102) zur Bestimmung der Kontaktkraft zwischen der Abstützvorrichtung (60) und dem freitragenden Abschnitt des Oberteils (48) auf.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Stabilisierungs­ vorrichtung für einen Patiententisch in einem medizinischen Bilderzeugungssystem der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genann­ ten Art.

Patiententische, insbesondere rollbare Patienten-Behandlungs­ tische werden in weitem Umfang in Krankenhäusern verwendet. Rollbare Behandlungstische sind zum Transport von Patienten gut bekannt und sie sind für eine Vielzahl von speziellen Auf­ gaben nützlich. Beispielsweise wurden rollbare Behandlungstische zur Aufnahme von traumatisierten Patienten in Notsituationen, zum Transport von Patienten von einer Stelle zur anderen sowie als Operationstische bei Operationen verwendet. In manchen Fällen können bestimmte medizinische Bilderzeugungsgeräte, wie z. B. Ultraschalleinheiten, an Patienten verwendet werden, die auf Behandlungstischen liegen, ohne daß der Patient bewegt wird, weil in solchen Fällen die Bilderzeugungsgeräte sehr einfach gegenüber dem Patienten positionierbar sind.

Größere Bilderzeugungsgeräte, wie z. B. CT-, MRI- und PET-Abtast­ systeme sind üblicherweise zu groß, um sich gegenüber einem Patienten zu bewegen. Beispielsweise schließt ein CT-Abtast­ system eine Halterungsstruktur, üblicherweise in Form eines Joches, zur Halterung einer Portalbaugruppe ein. Die letztere schließt einen Rahmen ein, die seinerseits einen mit einer Mittelöffnung versehenen ringförmigen Träger für eine Drehung gegenüber dem Rahmen um eine Drehachse lagert. Bilderzeugungs­ geräte sind an dem ringförmigen Träger derart befestigt, daß sie sich mit dem Träger um dessen Mittelöffnung drehen. Die Bild­ erzeugungsgeräte schließen eine Röntgenstrahlquelle ein, die periodische Impulse oder eine Dauerstrahlung liefern kann. Bei CT-Abtastmaschinen der 3. Generation werden Röntgenstrahlen durch eine Detektorgruppe erfaßt, die auf dem ringförmigen Träger diametral gegenüberliegend zur Quelle befestigt ist, während bei Maschinen der 4. Generation von der Quelle emittier­ te Röntgenstrahlen durch eine Vielzahl von Detektoren erfaßt werden, die in Umfangsrichtung um den Rahmen herum befestigt sind. Bei beiden Arten von Maschinen sind die Detektoren bezüg­ lich der Quelle derart angeordnet und ausgerichtet, daß die Strahlenpfade der von der Quelle erzeugten und nachfolgend von den Detektoren erfaßten Röntgenstrahlen alle in einer gemein­ samen mittleren Abtastebene (senkrecht zur Drehachse des ring­ förmigen Trägers) angeordnet sind.

Ein Patient muß durch die Mittelöffnung des ringförmigen Trägers hindurch derart positioniert werden, daß die Abtastebene durch einen ausgewählten Teil des Patienten hindurchläuft, für den ein Bild auf diese Weise gebildet werden soll. Diese Anordnung ergibt Informationen entsprechend den Änderungen der Röntgen­ strahlabsorption, die von den Detektoren während der Drehung des ringförmigen Trägers um den Patienten gemessen werden. Bei bekannter mathematischer Verarbeitung (beispielsweise nach Radon) können sichtbare Bilder "rückprojiziert" werden, die jeweils die Dichteverteilung einer Scheibe entlang der Abtast­ ebene durch den Teil des Patienten darstellen, der in der Ebene zwischen der Quelle und den Detektoren angeordnet ist. Die Erzeugung eines aussagekräftigen Bildes hängt u. a. davon ab, daß der betreffende Teil des Patienten in der Mittelöffnung des ringförmigen Trägers angeordnet ist und während der Abtastung in dieser Position unbeweglich bleibt. Die Qualität der Daten hängt weiterhin in kritischer Weise davon ab, daß (1) die Bild­ erzeugungskomponenten (d. h. die Quelle, und im Fall von Maschi­ nen der 3. Generation auch die Detektoren), die auf dem ring­ förmigen Träger angeordnet sind, sich über eine gleichförmige Kreisbahn um einen gemeinsamen Punkt während der Abtastung be­ wegen, d. h. den "Bildmittelpunkt" oder das "Isozentrum" (das mit der Drehachse des ringförmigen Trägers zusammenfallen würde), und daß (2) der Bildmittelpunkt bezogen auf den Patienten fest­ gelegt bleibt, so daß keine relative seitliche Bewegung zwischen dem Patienten und den Bilderzeugungsbauteilen auftritt. Weil selbst eine kleinere relative seitliche Bewegung zwischen dem Patienten und den Bilderzeugungskomponenten in der Abtastebene während einer Abtastung Fehler hervorrufen kann, die zu falschen oder Fehler enthaltenden Bildern führen, wurden derartige Geräte in Form von massiv verstärkten Geräten ausgebildet, die in vielen Fällen eine Tonne oder mehr wiegen.

MRI- und PET-Geräte weisen viele ähnliche Eigenschaften auf, und sie sind insbesondere deshalb groß und schwer, weil diese Geräte große Magnete verwenden. Als Ergebnis sind solche massiven Geräte nicht ohne weiteres manipulierbar, um die Lage der Öff­ nung des ringförmigen Trägers an die Position des Patienten anzupassen. Zusätzlich muß, weil die Bilderzeugung die richtige Positionierung des Patienten innerhalb des Gerätes voraussetzt, der Tisch, auf dem der Patient ruht, üblicherweise in einer Richtung parallel zur Achse der Bilderzeugungskomponenten ver­ schoben werden. Entsprechend sind derartige Geräte typischer­ weise mit ihrem eigenen Tisch versehen, der mit dem Abtastgerät derart verbunden ist, daß sich der Tisch durch die Mittelöffnung derart bewegt, daß der Patient in richtiger Weise positioniert wird, so daß der Patient richtig abgetastet werden kann.

In vielen Fällen liegt jedoch ein Patient, an dem eine Abtastung durchgeführt werden muß, auf einem rollbaren Patienten-Behand­ lungstisch oder einer anderen Art von Patiententisch in einem traumatisierten Zustand, beispielsweise aufgrund einer Verlet­ zung oder weil an dem Patienten ein chirurgischer Eingriff vorgenommen wird. In derartigen Fällen ist es erforderlich, den Patienten von dem rollbaren Behandlungstisch auf den Tisch des Abtastgerätes zu überführen, was das Trauma verstärken und dem Patienten Schaden zufügen kann. Dies stellt ein besonderes Problem beispielsweise in der Chirurgie dar, wenn ein Chirurg beispielsweise wissen will, ob er krebshaltiges Gewebe voll­ ständig beseitigt hat oder wenn er einen Eingriff in das Gehirn an einer vorgeschriebenen Stelle ausführt. Unter solchen Um­ ständen würde es erforderlich sein, eine Naht an dem Patienten zu legen, um ihn zum Platz eines CT-Abtastgerätes zu bewegen, worauf der Patient von dem rollbaren Behandlungstisch auf den Tisch des Abtastgerätes bewegt werden müßte, die Abtastung durchgeführt werden müßte und der Patient zurück auf den Behand­ lungstisch bewegt werden müßte, worauf der Patient zurück zum Operationsraum gebracht werden muß, wenn ein weiterer chirur­ gischer Eingriff erforderlich ist. Aufgrund des möglichen Traumas, das sich aus einer derartigen Patientenbewegung während eines chirurgischen Eingriffes ergeben kann, werden derartige Abtastvorgänge üblicherweise nicht durchgeführt.

Aus dem US-Patent 4 914 682 ist ein Computertomographie-Abtast­ gerät bekannt, bei dem dem Bilderzeugungssystem eine Patienten­ tisch-Halterungsbaugruppe zugeordnet ist, die auf einer Seite des Bilderzeugungssystems angeordnet ist und ein Oberteil auf­ weist, das durch die Öffnung des Bilderzeugungssystems hindurch beweglich ist, um auf der anderen Seite des Bilderzeugungs­ systems mit dem Oberteil eines rollbaren Patiententisches gekop­ pelt zu werden, wobei dieses Oberteil dann von dem rollbaren Patiententisch getrennt und mit Hilfe der Halterungsbaugruppe durch die Öffnung des Bilderzeugungssystems hindurch bewegt werden kann. Hierbei ist das freie Ende des Oberteils des roll­ baren Patiententisches freitragend in der Öffnung des Bild­ erzeugungsystems angeordnet, so daß Schwingungen und Bewegungen dieses freitragenden Abschnittes des Oberteils des Patienten­ tisches auftreten können.

Aus dem US-Patent 4 727 328 ist weiterhin ein rollbarer Patien­ tentisch bekannt, der ein gegenüber einem Basisteil in Vertikal­ richtung bewegliches Oberteil aufweist, um eine Anpassung an die Höhe der Öffnung eines MMR-Bilderzeugungssystems zu ermöglichen. Dieses Oberteil kann einen verschiebbaren Einsatz tragen, der in die Öffnung des Bilderzeugungssystems einschiebbar ist und in dieser Öffnung geführt ist. Eine freitragende Anordnung eines den Patienten tragenden Tisches oder Oberteils ist hierbei nicht vorgesehen, da die Öffnung des Bilderzeugungssystems von einer stationären Auskleidung umgeben ist, die Abstützfunktionen übernehmen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stabilisierungs­ vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, die eine sichere Stabilisierung des in die Öffnung des Bilderzeugungssystems hineinbewegten freitragenden Abschnittes des Oberteils des Patiententisches ermöglicht, ohne daß der Zugang an den Patienten oder das Bilderzeugungsgerät beeinträch­ tigt wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Stabilisierungsvor­ richtung kann der Patiententisch selbst in einem medizinischen Bilderzeugungssystem zur Halterung des Patienten verwendet werden, so daß eine Umbettung des Patienten nicht erforderlich ist. Sobald das Oberteil des Patiententisches durch die Öffnung hindurch bewegt wurde, wird dieses Oberteil auf der dem Patien­ tisch gegenüberliegenden Seite des Bilderzeugungssystems durch eine Abstützvorrichtung abgestützt, die durch Einrichtungen zum Bewegen der Abstützvorrichtung in und aus der Abstützberührung mit dem freitragenden Abschnitt des Oberteils versehen ist, wobei die Abstützvorrichtung Einrichtungen zur Bestimmung der Kontaktkraft zwischen der Abstützvorrichtung und dem freitragen­ den Abschnitt des Oberteils aufweist, so daß die Abstützbewegung gestoppt werden kann, sobald eine ausreichende Abstützung des freitragenden Abschnittes des Oberteils erreicht ist.

Der Patiententisch, der vorzugsweise in Form eines auf Rädern rollbaren Behandlungstisches aufweist, schließt eine obere Platte oder Palette zur Aufnahme eines Trauma-Patienten ein. Die obere Platte ist seitlich gegenüber einem Basis-Tragteil ausfahrbar, so daß sie sich in die Mittelöffnung eines medizi­ nischen Bilderzeugungsgerätes, wie z. B. eines CT-Abtastgerätes erstrecken kann.

Typische Patienten-Behandlungstische, die man heute in Kranken­ häusern findet, sind mit Rädern versehen, so daß sie sehr leicht vom Personal (unter Einschluß kleiner Frauen) in einem Kranken­ haus oder einer Klinik hin- und hergeschoben werden können. Die US-Federal Drug Administration fordert, daß ein rollbarer Behandlungswagen in der Lage sein sollte, einen Patienten mit einem Gewicht von 159 kg (350 lb) zu tragen. Der Behandlungs­ tisch selbst wiegt ungefähr 114 bis 159 kg (250 bis 350 lb) und sollte selbst mit einem Patienten von 159 kg (350 lb) leicht zu schieben sein.

Ein typischer Patienten-Behandlungstisch weist eine Länge von 213 cm (7 Fuß) auf. Es wurde festgestellt, daß, wenn ein Behand­ lungstisch so konstruiert wird, daß er ein ausfahrbares Oberteil aufweist, das sich in die Mittelöffnung eines medizinischen Bilderzeugungsgerätes erstrecken kann, wie z. B. eines CT- Abtastgerätes, es erforderlich ist, daß, wenn ein derartiger Tisch benachbart zu dem medizinischen Bilderzeugungsgerät angeordnet ist, ein erheblicher Teil des Oberteils in der Lage sein sollte, seitlich ausgefahren zu werden, h. h. bis zu 152 cm (5 Fuß) über das Basis-Tragteil hinaus. Der Patient auf der oberen Platte ist damit freitragend gegenüber dem Basis-Tragteil angeordnet. Eine besondere Besorgnis besteht jedoch darin, daß ein in das Bilderzeugungsgerät hinein ausgefahrener Patient sich erschrecken kann und versuchen kann, gegen das Bilderzeugungs­ gerät zu drücken und an dem freitragenden Ende von dem Tisch herunterrutschen kann. Dies könnte sehr leicht dazu führen, daß der Tisch umkippt und möglicherweise den Patienten verletzt.

Die erfindungsgemäße Stabilisierungsvorrichtung ermöglicht eine Stabilisierung des Tisches gegenüber dem Bilderzeugungsgerät derart, daß selbst eine übermäßige Patientenlast unter Notbedin­ gungen sicher gesteuert werden kann.

Bei der erfindungsgemäßen Stabilisierungsvorrichtung kann der Tisch gegenüber dem Rahmen des Bilderzeugungsgerätes festgelegt werden kann, um sicherzustellen, daß sich keine Relativbewegung zwischen dem Tisch und dem Bilderzeugungsgerät während des Abbildungsvorganges ergibt, wobei die Position des Tischober­ teils gegenüber dem Rahmen einfach festgestellt werden kann.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Stabilisierungsvorrich­ tung schließt das Basisteil zwei in Vertikalrichtung ausfahrbare Einrichtungen, wie z. B. Schraubenspindeln, zum Anheben, Absenken und/oder Neigen des Oberteils des Tisches gegenüber dem Bilder­ zeugungsgerät ein, wobei die vertikal ausfahrbaren Einrichtungen jeweils vorzugsweise durch einen Schrittmotor gesteuert werden.

Das Basisteil des Tisches ist so konstruiert, daß es an der Tragstruktur des Bilderzeugungsgerätes befestigbar ist, um eine feste Beziehung zwischen dem Tisch und dem Bilderzeugungs­ gerät herzustellen, die im wesentlichen keine Relativbewegung zwischen diesen Teilen zuläßt. Die Stabilisierungsvorrichtung schließt vorzugsweise einen Stützarm mit einer Walze oder Rolle an einem Ende ein. Der Stützarm ist vorzugsweise gegenüber dem Rahmen des Bilderzeugungsgerätes für eine schrittweise vertikale Bewegung durch einen Schrittmotor befestigt, so daß die Walze in und außer Berührung mit der Unterseite des freitragenden Endes der den Patienten lagernden oberen Platte beweglich ist. Aus Sicherheitsgründen sind Einrichtungen, vorzugsweise in Form eines Kraftmeßgerätes an dem Stützarm befestigt, um eine Anzeige zu liefern, wann der Schrittmotor bei einer weiteren Vorwärts­ bewegung des Stützarmes gegen die den Patienten lagernde Platte gestoppt werden muß, wenn ein vorgegebener Walzen-Kontaktdruck überschritten wird. Es ist ein Zähler vorgesehen, um die von dem Schrittmotor während des Antriebs des Stützarmes ausgeführ­ ten Schritte zu zählen, so daß die präzise Position des Ober­ teils des Tisches bezogen auf die Bauteile des Bilderzeugungs­ gerätes bestimmt werden kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Bild­ erzeugungssystems und eines rollbaren Patienten­ tisches ist, wobei eine Ausführungsform der Stabilisierungsvorrichtung strichpunktiert gezeigt ist,

Fig. 2 eine schematische Endansicht der Bilderzeugungs­ vorrichtung und des Patiententisches nach Fig. 1 ist,

Fig. 3 eine schematische teilweise weggebrochene Seitenansicht des Bilderzeugungsgerätes mit einer Ausführungsform der Stabilisierungsvor­ richtung ist,

Fig. 4 und 5 perspektivische teilweise weggebrochen darge­ stellte Ansichten der Ausführungsform der Stabi­ lisierungsvorrichtung zeigen.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein medizinisches Bilderzeugungsgerät in Form eines CT-(Computertomographie-)Abtastgerätes gezeigt. Wie dies in den Fig. 1 und 2 zu erkennen ist, schließt das Abtast­ gerät vorzugsweise ein Joch oder einen Laufwagen 22 ein, der auf einer Vielzahl von Rädern 21 befestigt ist, so daß er beweglich oder transportabel ist. Der Laufwagen 22 weist zwei vorzugsweise starre aufrechtstehende Seitenteile 23 auf, zwi­ schen denen die CT-Abtast-Portalanordnung 20 gehaltert ist. Die Portalanordnung schließt einen starren Rahmen 24 ein, der dreh­ bar ein kreisringförmiges Element, das in Fig. 2 in Form eines kreisringförmigen Trägers 32 gezeigt ist, für eine Drehung um eine Achse 34 lagert. Der Rahmen 24 ist typischerweise in Form eines aus Metall bestehenden Ringes oder eines Ringabschnittes ausgebildet, vorzugsweise aus einem ein geringes Gewicht auf­ weisenden starren Material, wie z. B. Aluminium, einer Magnesium- Aluminiumlegierung und dergleichen, und er kann massiv oder zur Gewichtseinsparung hohl sein. Der Rahmen 24 ist schwenkbar an dem Laufwagen 22 befestigt, so daß der Rahmen um eine Mittel­ linie oder diametrale Achse geneigt werden kann, die durch zwei Schwenkzapfen 28 (in Fig. 2 gezeigt) definiert ist. Wie dies am besten aus Fig. 2 zu erkennen ist, ist jeder Schwenkzapfen 28 an dem Rahmen 24 für eine Schwenkbewegung mit diesem befestigt und erstreckt sich in eine entsprechende (nicht gezeigte) Lagerfläche an einem jeweiligen Seitenteil 23 des Laufwagens, so daß der Rahmen 24 um die Schwenkzapfen 28 verschwenkt werden kann. Zusätzlich sind die Schwenkzapfen und damit das Portal 20 an dem Laufwagen so befestigt, daß die gesamte Portalanordnung in einer Translationsbewegung rückwärts und vorwärts gegenüber den Seitenteilen 23 und parallel zur Drehachse 34 bewegt werden kann. Der Mechanismus zur Ausführung dieser Translationsbewegung ist in den Zeichnungen nicht gezeigt, jedoch ausführlich in der DE 195 81 543 T1 beschrieben. Der Rahmen 24 ist an einer Drehung an seiner eigenen Ebene durch die Verbindung zwischen den Schwenkzapfen 28 und den Seitenteilen 23 des Laufwagens 20 gehindert. Wie dies am besten in Fig. 2 zu erkennen ist, ist der kreisringförmige Träger 32 in dem Rahmen 24 über Lager oder vorzugsweise über geeignete Rollen (wie dies in der DE 195 81 512 T1 beschrieben ist, die nicht gezeigt sind, gegenüber dem Rahmen um die Drehachse 34 drehbar befestigt, die sich senkrecht durch die Mittelöffnung 36 des kreisringförmigen Trägers 32 erstreckt. Die Mittelöffnung 36 ist vorzugsweise so dimensioniert, daß der Körper eines Patienten, der auf der Oberseite eines Patiententisches ruht, durch diese Öffnung hindurch eingeführt werden kann.

Eine (nicht gezeigte) Röntgenstrahlquelle, die im wesentlichen eine Punktquelle für Röntgenstrahlen bildet, ist auf dem kreis­ ringförmigen Träger 32 in gut bekannter Weise befestigt, um einen Röntgenstrahl über die Öffnung 36 hinweg im wesentlichen entlang von Pfaden zu lenken, die in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zur Achse 34 angeordnet sind, d. h. die die Abtast­ ebene bilden. In ähnlicher Weise ist im Fall von Maschinen der 3. Generation eine (ebenfalls nicht gezeigte) Röntgenstrahl- Detektorgruppe an dem kreisringförmigen Träger 32 diametral gegenüberliegend zur Quelle angeordnet, um von der Röntgen­ strahlquelle emittierte Röntgenstrahlen zu erfassen, nachdem diese Strahlen die Öffnung 36 entlang der Pfade der Drehebene durchlaufen haben. Weitere gut bekannte (nicht gezeigte) Bau­ teile, wie z. B. eine Hochspannungsversorgung zur Lieferung der erforderlichen Leistung an die Röntgenstrahlquelle während einer Abtastung) können auf dem kreisringförmigen Träger 32 befestigt sein (s. beispielsweise die De 195 81 513 T1). Einrichtungen zum Drehantrieb des kreisringförmigen Trägers 32 sind ebenfalls vorgesehen, doch sind sie aus Gründen der Kürze ebenfalls nicht gezeigt, weil sie vollständig üblich sind und ausführlich beispielsweise in dem US-Patent 4 928 283 beschrieben sind. Um die Gruppe von Bauteilen, die um den kreisringförmigen Träger und den Rahmen der Portalanordnung 20 herum verteilt sind, zu schützen und zu verdecken, ist ein Überzug oder eine Abdeckung 39 (von der nur ein Teil in den Fig. 1 und 3 gezeigt ist) aus einem für Röntgenstrahlen transparenten Material, wie z. B. ein lichtundurchlässiges, ein hohes Moleku­ largewicht aufweisendes Polymermaterial, durch eine Vielzahl von Befestigungsmitteln an der Portalanordnung befestigt.

Die Fig. 1 und 2 zeigen weiterhin einen getrennten beweglichen Patiententisch oder einen rollbaren Patiententisch 38, der gemäß einem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung modizifiert ist. Der Behandlungstisch schließt ein Basis-Tragteil ein, das all­ gemein ein horizontales, auf einer Vielzahl von Rädern 42 gelagertes Tragteil in Kombination mit aufrechtstehenden Stütz­ teilen 44 umfaßt, die mit ihren unteren Enden an dem Basisteil 40 gehaltert sind. Die Stützteile 44 dienen zur Halterung eines langgestreckten horizontalen Tischoberteils 46 an ihren oberen Engen. Gemäß einem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung schließt das Oberteil 46 des Tisches Einrichtungen zur Abstüt­ zung eines Patienten derart ein, daß er oder sie freitragend gegenüber dem Basisteil 40 angeordnet ist, damit sich der Patient in die Öffnung 36 des kreisringförmigen Trägers er­ strecken kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform schließt die Einrichtung eine langgestreckte Patientenpalette oder eine Platte 48 ein, die an dem Oberteil 46 angeordnet ist, wobei die Platte 48 entlang ihrer langen Kanten in zwei sich in seit­ licher Richtung erstreckenden, mit Nuten versehenen oder Schie­ nenteilen 50 und 52 (s. Fig. 2) festgehalten wird, die entlang entsprechender Seiten des Tischoberteils 46 befestigt sind.

Einrichtungen in Form einer üblichen Ausfahr-Antriebsvorrichtung 54 (s. Fig. 1) wie z. B. ein Schrittmotor, der eine Riemenein­ richtung bekannter Konfiguration antreibt und daher lediglich in Blockform gezeigt ist, sind an dem Oberteil 46 befestigt und mit der Platte 48 in gut bekannter Weise verbunden, um die letztere derart anzutreiben, daß ein auf der Platte liegender Patient zumindestens teilweise gegenüber dem Basisteil 40 in die Öffnung 36 der Portalanordnung hinein und aus dieser heraus­ bewegt werden kann.

Wie dies am besten aus Fig. 2 zu erkennen ist, ist die Platte 48 vorzugsweise als ein in Querrichtung gekrümmtes Teil geformt, dessen Seitenkanten gleitend in den Nuten in den Schienenteilen 50 und 52 in Eingriff stehen, obwohl auch ebene Platten verwen­ det werden können. Zumindestens der Teil der Platte 48, der in die Öffnung 36 ausfahrbar sein soll, ist vorzugsweise für Röntgenstrahlen durchlässig.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform können die aufrechtste­ henden Stützteile Teleskoprohre oder ähnliche Einrichtungen um­ fassen, mit deren Hilfe die Höhe der Fuß- und Kopfenden des Tischoberteils 46 über dem Boden sehr einfach und unabhängig über übliche Tischhöhen-Einstelleinrichtungen 49 eingestellt werden kann, vorzugsweise in Form eines Paares von vertikal ausfahrbaren Einrichtungen, wie z. B. Schraubenspindeln, zum Anheben, Absenken und/oder Kippen des Tischoberteils gegenüber dem Bilderzeugungsgerät, wie dies in Fig. 1 lediglich in Block­ form gezeigt ist. Eine derartige Tischhöhen-Einstelleinrichtung erleichtert die Positionierung eines Patienten am Mittelpunkt des Tomographiegerätes, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, in der die gestrichelten Linien das Ausfahren der Platte 48 in die Öffnung 36 zeigen, und in Fig. 2, in der der gestrichelte Umriß in der Öffnung 36 die Position der Platte 48 zeigt, wenn sich das Tischoberteil 46 in einer angehobenen und ausgefahrenen (freitragenden) Position befindet.

Wie dies aus Fig. 1 zu erkennen ist, ist das Tisch-Basisteil 40 so ausgelegt, daß es an der Portalanordnung 20 und insbesondere an dem Laufwagen 22 festgelegt werden kann, der den Rahmen 24 und den kreisringförmigen Träger 32 haltert, um auf diese Weise eine lösbar festgelegte Beziehung zwischen dem Behandlungstisch 38 und der Portalanordnung 20 ausgebildet wird, wodurch eine relative Längsbewegung zwischen diesen Teilen verhindert wird. Zu diesem Zweck sind an einem Ende des Tisch-Basisteils 80 und am Basisteil des Laufwagens 20 in gleichen Höhen oberhalb der Bodenebene jeweilige zusammenpassende Teile von eine Zwangs­ verriegelung aufweisenden Schnellösemechanismen oder Riegeln 54 einer gut bekannten Art angeordnet, wie z. B. eine der Einrich­ tungen, die in der Veröffentlichung von N. P. Chironis, Mecha­ nisms and Mechanical Devices Handbook, McGraw Hill, Inc (1991), Seiten 400-409 gezeigt sind.

Wie dies am besten in den Fig. 1, 3, 4 und 5 zu erkennen ist, schließt die vorliegende Erfindung weiterhin allgemein mit 60 bezeichnete Einrichtungen zum Abstützen und Stabilisieren des Teils der Platte 48 ein, wenn das Tisch-Basisteil 40 und der Laufwagen 22 lösbar aneinander verriegelt sind und dieser Teil der Platte 48 in die Öffnung 36 ausgefahren ist. Diese Stützeinrichtung ist vorzugsweise in Form einer langgestreckten metallischen Stützarmbaugruppe vorgesehen, die allgemein mit 62 bezeichnet ist. Die Baugruppe 62 ist verschiebbar gegenüber dem Rahmen 24 (wie dies am besten in Fig. 4 zu erkennen ist) in der Abdeckung 39 (nach der Fig. 1) derart befestigt, daß sie auf der Seite der Portalanordnung 20 gegenüberliegend zu der Seite angeordnet ist, die den zusammenpassenden Teil des Riegels 54 (nach Fig. 1) trägt und somit auf der Seite der Portalanordnung, die der gegenüberliegt, die die Platte 48 auf­ nimmt.

Die Stützeinrichtung 60 wird ausführlicher unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 beschrieben, und es ist zu erkennen, daß die Stützarmbaugruppe 62 auf einer Stützplatte 64 gehaltert ist, die ihrerseits an dem Rahmen 24 über Knotenbleche 66 befestigt ist (von denen eines in Fig. 4 gezeigt ist), um die Bauteile der Halterungseinrichtung 60 zu haltern. Die Platte 64 ist mit einem vertikal ausgerichteten Schlitz 68 versehen, der länger als der erwartete Bereich der Vertikalbewegung des Stützarmes 62 ist, wie dies noch weiter erkennbar wird. Die Bauteile der bevorzug­ ten Stützarmbaugruppe 62, die vor der Stützplatte 64 angeordnet sind (aus der Perspektive der Fig. 4 und 5) sind in Fig. 4 ge­ zeigt, während diejenigen Bauteile, die hinter der Stützplatte angeordnet sind, in Fig. 5 gezeigt sind.

Gemäß Fig. 4 ist die Stützarmbaugruppe 62 für eine Vertikal­ bewegung gegenüber der Stützplatte 64 und somit gegenüber dem Rahmen 24 befestigt. Die Stützarmbaugruppe 62 schließt einen Rahmen 70 ein, der zumindestens zwei parallele gebogene Arme 72 aufweist, von denen sich ein unterer Abschnitt in Vertikal­ richtung erstreckt, um die vertikale Platte 74 zwischen sich zu haltern, während ein oberer Abschnitt dieser Arme sich unter einem Winkel zur Vertikalen erstreckt, um die diagonale Platte 76 zu haltern. Zwei Blöcke 78 sind an der Rückseite der verti­ kalen Platte 74 so befestigt, daß sie zwischen der Platte und der Stützplatte angeordnet sind. Die Blöcke sind mit Schlitzen 80 versehen, die so ausgebildet sind, daß sie jeweils mit einer von zwei linearen Führungen 80 zusammenwirken, die ihrerseits auf der Vorderseite der Stützplatte 64 befestigt sind, so daß sie vertikal und parallel zueinander ausgerichtet sind, um die Bewegung der Baugruppe auf eine Aufwärts- oder Abwärtsbewegung in der Vertikalrichtung zu beschränken. Wie dies in Fig. 4 zu erkennen ist, ist die Unterkante der vertikalen Platte mit einem horizontalen Schlitz 82 versehen. Die Bauteile zum Bewegen der Baugruppe 62 in vertikaler Richtung sind in Fig. 5 gezeigt. Eine Kugelspindel 84 ist an jedem Ende in einem Lager 86 gelagert (von denen lediglich eines in Fig. 5 gezeigt ist). Die Kugel­ spindel 84 ist so gehaltert, daß sie an einer axialen Bewegung gehindert ist, sich jedoch frei um ihre Längsachse drehen kann. Eine Kugelmutterbaugruppe, die allgemein mit 88 bezeichnet ist, schließt einen Finger 90 (nach den Fig. 4 und 5) ein, der sich gemäß Fig. 4 durch den Schlitz 68 der Stützplatte 64 und den Schlitz 82 der vertikalen Platte 74 der Baugruppe 62 erstreckt, um die Baugruppe 62 abzustützen. Wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, ist die Kugelmutterbaugruppe 88 drehbar auf der Kugel­ spindel 84 gelagert, jedoch an einer Drehbewegung gehindert (weil sich der Finger 90 durch den Schlitz 68 erstreckt), so daß sie lediglich eine Axialbewegung entlang der Achse der Ku­ gelspindel 84 ausführen kann, wenn die Kugelspindel in den Lagern 86 um ihre Achse in Drehung angetrieben wird. Die Kugel­ spindel wird mit Hilfe von Einrichtungen in Drehung angetrieben, die vorzugsweise die Form eines Schrittmotors 92 aufweisen, der über ein riemengetriebenes Riemenscheibensystem 94 mit der Kugelspindel 84 gekoppelt ist, so daß eine Drehung des Motors 92 in einer Richtung eine Drehung der Kugelspindel 84 (in den Lagern 86) in einer Richtung hervorruft, wobei sich die Kugel­ mutter entlang der Kugelspindel nach oben bewegt und die Stütz­ armbaugruppe 82 mit dem Finger 88 verschiebt, während eine Drehung des Motors 92 in der entgegengesetzten Richtung eine Drehung der Kugelspindel 84 in der entgegengesetzten Richtung hervorruft, wobei sich die Kugelmutter entlang der Kugelspindel nach unten bewegt, wodurch die Stützarmbaugruppe 82 abgesenkt wird, während sich der Finger entlang des Schlitzes 68 der Stützplatte 64 nach unten bewegt. Aus Sicherheitsgründen ist eine (in Fig. 5 gezeigte) Rutschkupplung 94 gut bekannter Art für den vollen Hub der Kugelmutterbaugruppe 90 vorgesehen, so daß die Kugelmutterbaugruppe 80 gegenüber der Kugelspindel 84 gleitet, wenn eine Vertikalkraft auf die Stützarmbaugruppe 62 ausgeübt wird, die größer als ein vorgegebener Betrag ist, so daß Verletzungen von Personen verhindert werden, wenn die Kugelmutterbaugruppe angehoben oder abgesenkt wird.

Die Stützarmbaugruppe 62 ist so bemessen und angeordnet, daß sie in Berührung mit der Unterseite der Platte 48 beweglich ist, wenn die letztere in ihre freitragende Position ausgefahren wurde. An dem oberen Ende der Stützarmbaugruppe 62 sind Ein­ richtungen, wie z. B. ein Rad oder eine Walze 96 befestigt, um eine Rollberührung zwischen der Baugruppe 92 und der Platte 48 zu erzielen.

Weil der Boden, auf dem sich der rollbare Behandlungstisch 38 und der Laufwagen 22 befinden, uneben sein kann, kann gemäß Fig. 1 trotz der Tatsache, daß der Behandlungstisch und der Laufwagen in der Nähe der Räder 42 miteinander verbunden sind, die Platte 48 im ausgefahrenen Zustand an einer anderen Stelle angeordnet sein, als man erwartet. Weiterhin kann das Gewicht eines Patienten auf der ausgefahrenen Platte 48 eine Biegung der Platte hervorrufen. Entsprechend sind gemäß Fig. 5 Einrich­ tungen, die allgemein als ein Zähler 100 gezeigt und elektrisch mit dem Schrittmotor 92 verbunden ist, vorgesehen, um eine Aufwärts- und Abwärtszählung der Schritte zu zählen, die sich aus der Betriebsweise des Schrittmotors 92 ergeben, wodurch man in der Lage ist, die genaue Position der ausgefahrenen Platte 48 gegenüber dem Rahmen 24 und den Abbildungsbauteilen der Portalanordnung 20 festzustellen, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Aus Sicherheitsgründen sind Kraft- oder Drehmoment-Meß­ einrichtungen 102 nach Fig. 4 vorgesehen, wie z. B. Federwagen, Kraftmeß-Bourdon-Rohr oder andere Meßeinrichtungen, die derart an der Unterseite der diagonalen Platte 76 angebracht und befe­ stigt sind, daß das Entstehen einer Kompressionsbeanspruchung gemessen wird, so daß, wenn diese Beanspruchung einen vorgege­ benen Schwellenwert übersteigt, beispielsweise einen Druck von 41000 N/m² (6 psi), ein Signal geliefert wird, um den Betrieb des Schrittmotors 92 (Fig. 5) zu stoppen. Dies ist hilfreich, wenn die Walze 96 in Berührung mit der Unterseite der Platte 80 bewegt wird, so daß eine übermäßige Beanspruchung der Stützarmbaugruppe verhindert wird. In gleicher Weise wird der Schrittmotor 96 auch abgeschaltet, wenn der Kontaktdruck den Schwellenwertpegel erreicht, weil beispielsweise ein Hindernis, wie z. B. der Finger einer Person zwischen der Walze 96 und der Platte 48 liegt, wenn die Stützarmbaugruppe nach oben bewegt wird. Damit kann keine große Kraft auf den Finger der Person ausgeübt werden, wodurch schwerwiegende Personenschäden verhindert werden.

Manuell betätigbare (nicht gezeigte) Steuereinrichtungen sind vorzugsweise für die Steuerung der Richtung und Geschwindigkeit des Schrittmotors 96 vorgesehen. Wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, können geeignete Schalter 104 (von denen einer in Fig. 5 ge­ zeigt ist) an den beiden gewünschten Endstellungen der Kugel­ mutterbaugruppe 90 (beispielsweise benachbart zu den Lagern 86) angeordnet sein, so daß der Finger 88 der Baugruppe nicht über vorgegebene Endstellungen hinausläuft. Die Schalter 104 sind in geeigneter Weise mit dem Schrittmotor 92 verbunden, so daß der Motor stoppt, wenn die Kugelmutterbaugruppe sich in eine Position bewegt, die zu nahe an einem der Schalter liegt.

Zur Vorbereitung einer CAT-Abtastung würden der Laufwagen 22 und der rollbare Behandlungstisch 38 an ihre Position gerollt, so daß die Bestandteile des Riegels 54 lösbar aneinander verrie­ gelt werden können, wodurch die Position der Portalanordnung 20 und des Behandlungstisches relativ zueinander festgelegt werden, wie dies am besten aus Fig. 1 zu erkennen ist. Das Tischoberteil 46 wird dann auf die gewünschte Höhe angehoben, um die Platte 48 bezüglich der Öffnung 96 in der Portalanordnung 20 zu zen­ trieren. Dann würde die Platte 48, die einen Patienten trägt, in die innere ringförmige Öffnung 36 hineinverschoben, um den Patienten in geeigneter Weise gegenüber der Portalanordnung des CAT-Abtastmechanismus anzuordnen, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Unabhängig vom Gewicht des Patienten oder der relativen Ausfahrstrecke der Platte 48 in die Öffnung 36 wird die Posi­ tion des Teils der Platte 48, der in die Öffnung 36 ausgefahren ist, und damit die Position des Patienten relativ zu dem Tomo­ graphiegerät durch die Abstützung aufrechterhalten, die von der Stützarmbaugruppe 62 und der Walze 96 gebildet ist, und die Position der Platte und des Patienten kann sehr einfach durch eine Überprüfung der Anzeige des Zählers 100 (gemäß Fig. 5) bestimmt werden. Sobald der Patient auf diese Weise gegenüber dem Tomographiegerät positioniert wurde, ist eine weitere Be­ wegung des Patienten oder des Patiententisches bei der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung unnötig, weil die Portalanordnung 20 allgemein Einrichtungen zur Erzielung einer gesteuerten seitli­ chen Bewegung der Portalanordnung 20 entlang der Drehachse ein­ schließt (wie dies in der DE 195 81 543 T1 be­ schrieben ist), um die Portalanordnung in richtiger Weise gegen­ über dem Patienten zu positionieren, damit die für die Bilder­ zeugung benötigten Röntgenstrahldaten erzeugt werden. Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird daher die Röntgenstrahl- Bilderzeugung schrittweise in Verbindung mit inkrementalen, präzise gemessenen diskreten Verschiebungen der Portalanordnung gegenüber dem Patienten durchgeführt, wobei diese Verschiebungen durch kurzes und wiederholtes Aktivieren des Portalanordnungs- Stellsystems bewirkt werden. Bei einer abgeänderten Ausführungs­ form könnte die Röntgenstrahl-Bilderzeugung auch kontinuierlich in Form einer schraubenlinienförmigen Abtastung durchgeführt werden, indem der Portalanordnungs-Stellmechanismus für eine graduelle, kontinuierliche und präzise gemessene seitliche Verschiebung der Portalanordnung aktiviert würde, während das Tomographiesystem im Betrieb ist.

Das somit beschriebene System ergibt einen verbesserten Patien­ tentisch, der sowohl als rollbarer Behandlungstisch als auch als Tisch zur Verwendung mit großen medizinischen Bilderzeugungs­ geräten dient. Die Stützeinrichtung 60 ergibt eine Stabilisie­ rung des freitragend angeordneten Tisches während der Bilder­ zeugung.

Claims (8)

1. Stabilisierungsvorrichtung für einen Patiententisch in einem medizinischen Bilderzeugungssystem, wobei das ebene Ober­ teil (48) des Patiententisches (38) zur Lagerung eines Patienten von einem Basisteil (40) abgestützt ist und gegenüber diesem derart beweglich ist, daß ein Abschnitt des Oberteils in einer Bilderzeugungsposition freitragend bezüglich des Bilderzeugungs­ systems angeordnet werden kann, wobei dieser freitragende Abschnitt durch die Stabilisierungsvorrichtung abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungsvorrichtung eine Abstützvorrichtung (60) einschließt, die bezüglich des Bilder­ zeugungssystems (22) festgelegt ist, daß die Abstützvorrichtung (60) eine Stützarmbaugruppe (62), die in Führungseinrichtungen (78, 80) für eine vertikale Auf- und Abwärtsbewegung geführt ist und Antriebseinrichtungen (92, 94) zum Antrieb der Auf- und Ab­ wärtsbewegung zum Bewegender Stützarmbaugruppe (62) in und außer Abstützberührung mit dem freitragenden Abschnitt des Ober­ teils (48) aufweist, und daß die Abstützvorrichtung (60) in der Stützarmbaugruppe (62) Einrichtungen (102) zur Bestimmung der Kontaktkraft zwischen der Abstützvorrichtung (60) und dem frei­ tragenden Abschnitt des Oberteils (48) aufweist.

2. Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtungen (92, 94) einen Schrittmotor (92) einschließen.

3. Abstützvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Stoppender Bewegung der Abstützvorrichtung (60), wenn die Kontaktkraft einen vorgegebe­ nen Grenzwert übersteigt.

4. Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Grenzwert nicht größer als ungefähr 41.000 N/m² ist.

5. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (102) zur Bestim­ mung der Kontaktkraft Wandlereinrichtungen zur Lieferung eines Ausgangssignals umfassen, das die Kontaktkraft darstellt.

6. Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal der Wandler­ einrichtungen den Schrittmotor stoppt, wenn die Kontaktkraft den vorgegebenen Grenzwert übersteigt.

7. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtungen (92, 94) eine Kugelspindel (84) antreiben, entlang der in Axial­ richtung eine Kugelmutterbaugruppe (88) beweglich ist, die an der Abstützvorrichtung (60) befestigt ist.

8. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2-7, gekennzeichnet durch Zählereinrichtungen (100) zur Zählung jedes von dem Schrittmotor (92) ausgeführten Schrittes, so daß die Relativstellung des Abschnittes des Oberteils (48) gegenüber dem Bilderzeugungssystem (22) festgestellt werden kann, wenn der Kontakt hergestellt ist.