DE19827022C2 - Medizinisches Gerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein medizinisches Gerät, aufweisend wenigstens eine mit einer Halterung verbundene Gerätekompo­ nente, welche Halterung relativ zueinander motorisch bewegli­ che Elemente umfaßt, und eine Steuer- und Recheneinheit, wel­ che die motorischen Relativbewegungen der Elemente steuert.

Aus der DE 196 11 705 A1 ist eine Röntgenaufnahmeeinrichtung mit einem ersten, dreidimensional im Raum verstellbaren Sta­ tiv, an dem ein Röntgenstrahlenempfänger angeordnet ist, und einem zweiten Stativ, an dem eine Röntgenstrahlenquelle ange­ ordnet ist, bekannt. Sensoren erfassen die Position des Rönt­ genstrahlenempfängers im Raum. Ein Rechner bildet anhand der ihm zugeführten Sensorsignale ein Steuersignal für die Ver­ stellung der Röntgenstrahlenquelle, so daß die Röntgenstrah­ lenquelle automatisch auf den Röntgenstrahlenempfänger ausge­ richtet wird. Durch die getrennte Anordnung des Röntgenstrah­ lenempfängers von der Röntgenstrahlenquelle kann der Röntgen­ strahlenempfänger auch mit anderen Röntgenstrahlenquellen als Röntgenaufnahmeeinheit betrieben werden.

In der US 5,745,548 ist ein System und ein Verfahren zur Vor­ kalibrierung der Position des Brennflecks einer Röntgenröhre vor deren Installation in einem Computertomographen beschrie­ ben. Dabei werden in einer Testvorrichtung, welche die Auf­ nahme der Röntgenröhre in dem Computertomographen kopiert, mit Hilfe eines Systems von Öffnungen mindestens drei Strah­ lenpfade festgelegt, welche sich in der gewünschten Position des Brennflecks auf der Anode der Röntgenröhre schneiden. In den Strahlenpfaden sind Röntgendetektoren angeordnet, mit de­ ren Hilfe die Abweichung des Brennflecks von seiner gewünsch­ ten Position festgestellt und die gewünschte Lage des Brenn­ flecks eingestellt werden kann.

Ein medizinisches Gerät der eingangs genannten Art ist bei­ spielsweise ein verfahrbares C-Bogen-Röntgengerät, welches als Gerätekomponente einen an einer Halterung angeordneten C- Bogen aufweist, an dem ein eine Röntgenstrahlenquelle und ei­ nen Röntgenstrahlenempfänger aufweisendes Röntgensystem ange­ ordnet sind. Der C-Bogen ist für Röntgenaufnahmen mit unter­ schiedlichen Projektionsrichtungen üblicherweise längs seines Umfanges verstellbar an der Halterung gelagert. Die Halterung umfaßt in der Regel mehrere motorisch, relativ zueinander be­ wegliche Elemente zur vertikalen und horizontalen Verstellung des C-Bogens. Auf diese Weise ist das C-Bogen-Röntgengerät für eine Vielzahl verschiedener medizinischer Untersuchungen an Patienten einsetzbar.

Der Einsatz eines derartigen C-Bogen-Röntgengerätes ist je­ doch dann problematisch bzw. mit großen Schwierigkeiten ver­ bunden, wenn das Röntgengerät, beispielsweise für diagnosti­ sche Zwecke in der Orthopädie, für eine Reihe von Röntgenauf­ nahmen von einem Körperteil eines Patienten eingesetzt werden soll, wobei das Röntgensystem des Röntgengerätes im Zuge der Röntgenaufnahmen möglichst gradlinig direkt oder indirekt entlang einer Raumlinie verfahren werden soll. Ein geradlini­ ges Verfahren des Röntgensystems beispielsweise entlang einer horizontal verlaufenden Raumlinie im Zuge einer Serie von Röntgenaufnahmen ist mit dem bekannten C-Bogen-Röntgengerät nämlich praktisch nicht möglich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein medizini­ sches Gerät der eingangs genannten Art derart auszuführen, daß die Gerätekomponente des Gerätes zumindest indirekt ent­ lang einer Raumlinie gradlinig bewegbar ist.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein medi­ zinisches Gerät, aufweisend eine mit einer Halterung verbun­ dene, eine Röntgenstrahlenquelle und einen Röntgenstrah­ lenempfänger tragende Gerätekomponente, welche Halterung relativ zueinander motorisch bewegliche Elemente umfaßt, und eine Steuer- und Recheneinheit, welche die motorischen Rela­ tivbewegungen der Elemente steuert, wobei der Steuer- und Re­ cheneinheit Mittel zugeordnet sind, welche die Festlegung von Raumlinien mit unterschiedlichen Raumrichtungen gestatten, entlang denen die Gerätekomponente zumindest indirekt mittels der Halterung motorisch bewegbar ist.

Die Erfindung weist al­ so Mittel auf, welche derart mit der Steuer- und Rechenein­ heit des medizinischen Gerätes, welche die motorische Ver­ stellung der Elemente der Halterung steuert, zusammenwirken, daß Raumlinien mit unterschiedlichen Raumrichtungen bzw. un­ terschiedlicher Orientierung im Raum festlegbar sind. Da die festgelegten Raumlinien der Steuer- und Recheneinheit hin­ sichtlich ihrer Lage, beispielsweise in bezug auf ein Koordi­ natensystem, bekannt sind, besteht die Möglichkeit, die mit der Halterung verbundene Gerätekomponente entlang der festge­ legten Raumlinien gradlinig zur Gewinnung einer Reihe von Röntgenaufnahmen von einem Körperteil eines Patienten zu be­ wegen. Eine Vielzahl geradlinig verlaufender Raumlinien kann dabei derart zusammengesetzt werden, daß sich als resultie­ rende Raumlinie eine krummlinig verlaufende Raumlinie ergibt, entlang der die Gerätekomponente bewegt werden kann. Die Ge­ rätekomponente muß im übrigen nicht notwendigerweise direkt, sondern kann auch indirekt entlang der festgelegten Raumlinie bewegt werden. D. h. es besteht die Möglichkeit eine Raumli­ nie festzulegen und die Gerätekomponente entlang einer zu der festgelegten Raumlinie parallelen Raumlinie zu bewegen.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Mittel Sende- und Empfangseinrichtungen umfassen, welche signaltragende Wellen, z. B. Ultraschallwellen oder elektromagnetische Wellen, insbesondere Infrarotwellen, senden bzw. empfangen. Eine oder mehrere Sendeeinrichtungen können beispielsweise an der Gerätekomponente bzw. an einem für die Steuerung der Verfahrbewegung der Gerätekomponente maßgeblichen Bezugspunkt und die Empfangseinrichtungen an de­ finierten Positionen innerhalb eines Raumes, in welchem das medizinische Gerät angeordnet ist und welchem ein Koordina­ tensystem einbeschrieben ist, angeordnet sein. Die Positionen der Empfangseinrichtungen in dem Koordinatensystem sind der Steuer- und Recheneinheit bekannt. Wird die Gerätekomponente mit der Sendeeinrichtung an einzelne markante Raumpunkte mit­ tels der Steuer- und Recheneinheit gesteuert, welche auf der Raumlinie, also der Bewegungslinie der Gerätekomponente, lie­ gen sollen, können für jeden dieser Raumpunkte mittels Aussendung von signaltragenden Wellen durch die Sendeeinrich­ tungen, welche von den Empfangseinrichtungen empfangen wer­ den, die Koordinaten, beispielsweise anhand von Laufzeitmes­ sungen, von der Steuer- und Recheneinheit in dem Koordinaten­ system ermittelt werden. Die Koordinaten der Raumpunkte bil­ den die Stützpunkte für die Festlegung von Raumlinien durch die Steuer- und Recheneinheit und werden von der Steuer- und Recheneinheit gespeichert.

Eine Variante der Erfindung sieht vor, daß das medizinische Gerät eine Vorrichtung aufweist, welche die von den Sendeein­ richtungen ausgesandten signaltragenden Wellen reflektiert. Im Falle dieser Variante der Erfindung kann beispielsweise auf die Anbringung von Sendeeinrichtungen an der Gerätekompo­ nente verzichtet werden. Die Sendeeinrichtungen werden statt dessen wie die Empfangseinrichtungen in definierter Position innerhalb des das medizinische Gerät aufnehmenden Raumes bzw. des dem Raum einbeschriebenen Koordinatensystems angeordnet. Bei der Festlegung eines Raumpunktes einer Raumlinie reflek­ tiert die beispielsweise an dem Bezugspunkt der Gerätekompo­ nente angeordnete oder an den Bezugspunkt der Gerätekomponen­ te gehaltene Vorrichtung die von den Sendeeinrichtungen ausgesandten signaltragenden Wellen, welche die Empfangseinrich­ tungen empfangen. Anhand von Laufzeitmessungen kann die Steu­ er- und Recheneinheit anschließend die Position, d. h. die Koordinaten der Vorrichtung bzw. des Bezugspunktes der Gerä­ tekomponente, in dem Koordinatensystem ermitteln und zur Festlegung von Raumlinien speichern. Die Sendeeinrichtungen senden dabei vorzugsweise Wellen unterschiedlicher Frequenz aus, um für die Ermittlung der Koordinaten des Bezugspunktes der Gerätekomponente bzw. des Raumpunktes unterscheiden zu können, von welcher Sendeeinrichtung eine Welle ausgesandt wurde.

Eine Variante der Erfindung sieht vor, daß die Mittel die Stellung der Elemente der Halterung erfassende Positionsgeber aufweisen, welche mit der Steuer- und Recheneinheit zusammen­ wirken. Auf diese Weise kann beispielsweise die Bestimmung der Koordinaten des Bezugspunktes der Gerätekomponente, wel­ cher für die Festlegung einer Raumlinie von einer Ausgangs­ stellung aus mittels der Steuer- und Recheneinheit an einen Raumpunkt gesteuert wurde, der auf der Raumlinie liegen soll, entlang der die Gerätekomponente zumindest indirekt bewegt werden soll, anhand der Signale der Positionsgeber erfolgen, welche der Steuer- und Recheneinheit zugeführt werden. Die Steuer- und Recheneinheit ermittelt und speichert anhand die­ ser Signale die Koordinaten des Bezugspunktes bzw. des ent­ sprechenden Raumpunktes in dem Koordinatensystem. Der Steuer- und Recheneinheit ist dabei die Ausgangsstellung der Halte­ rung und somit des Bezugspunktes der Gerätekomponente in dem Koordinatensystem bekannt.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung umfassen die Mittel zur Festlegung der Raumlinien manuell und/oder mittels eines Fußes betätigbare und/oder akustische Signale aufnehmende und verarbeitende Auslösemittel. Die Auslösemittel werden immer dann betätigt, wenn ein mit der Halterung motorisch angefah­ rener Raumpunkt als Stützstelle für eine Raumlinie festgehal­ ten bzw. dessen Koordinaten in dem Koordinatensystem ermittelt und gespeichert werden sollen. Als mit der Steuer- und Recheneinheit zusammenwirkende Auslösemittel sind mit akusti­ schen Aufnahmemitteln, z. B. Mikrophonen, versehene Sprach­ steuerungen, manuell betätigbare Vorrichtungen, z. B. Bedien­ einrichtungen, Tastaturen und Joysticks, oder Fußschalter möglich.

Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sehen vor, daß die Halterung einen mit mehreren Elementen versehe­ nen Gelenkarm umfaßt, dessen Elemente relativ zueinander mo­ torisch beweglich sind, und daß die Gerätekomponente ein mit einer Röntgenstrahlenquelle und einem Röntgenstrahlenempfän­ ger versehener C-Bogen ist. Ein derartig ausgeführtes medizi­ nisches Gerät ist auf vorteilhafte Weise für eine Reihe von Röntgenaufnahmen von einem Körperteils eines Patienten ent­ lang einer geradlinigen Raumlinie geeignet, wie es beispiels­ weise für das medizinische Anwendungsgebiet der Orthopädie wünschenswert ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes medizinisches Gerät mit Sende- und Empfangseinrichtungen,

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Gerät mit einer Wellen reflek­ tierenden Vorrichtung, und

Fig. 3 ein erfindungsgemäßes Gerät mit die Stellung der Ele­ mente der Halterung erfassenden Positionsgebern.

Die Fig. 1 zeigt in stark vereinfachter Darstellung ein er­ findungsgemäßes medizinisches Gerät. Das medizinische Gerät ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles als Rönt­ gengerät ausgeführt.

Das Röntgengerät weist als Gerätekomponente einen mit einer Röntgenstrahlenquelle 2 und einem Röntgenstrahlenempfänger 3 versehenen C-Bogen 1 auf, welcher über ein Halteteil 4 mit einer als Gelenkarm 5 ausgeführten Halterung verbunden ist. Der C-Bogen 1 ist in an sich bekannter Weise in dem Halteteil 4 längs seines Umfanges verstellbar gelagert (vgl. Doppel­ pfeil a).

Der Gelenkarm 5 weist mehrere Elemente 7 auf, welche über Ge­ lenke 8 miteinander verbunden sind. Jedes der Gelenke 8 weist einen Elektromotor 9 auf, welcher derart mit dem jeweiligen Gelenk 8 zusammenwirkt, daß die jeweils fest mit in den Figu­ ren nicht näher dargestellten, relativ zueinander beweglichen Gelenkabschnitten der Gelenke 8 verbundenen Elemente 7 rela­ tiv zueinander motorisch beweglich sind. Im Falle des vorlie­ genden Ausführungsbeispieles resultieren die Relativbewegun­ gen der Elemente 7 aus einer motorisch gesteuerten Drehung der fest mit den Elementen 7 verbundenen Gelenkabschnitte der Gelenke 8 um im wesentlichen vertikal verlaufende Achsen A der Gelenke 8 (vgl. Doppelpfeil α).

Der Gelenkarm 5 ist mit einem Gelenk 8 an einem Gerätesockel 6 angeordnet und mit einem Element 7 mit dem Halteteil 4 des C-Bogens 1 verbunden. Das Halteteil 4 ist dabei derart gegen das in Rede stehende Element 7 gelagert, daß das Halteteil 4 zusammen mit dem C-Bogen 1 um eine nur schematisch angedeute­ te, wenigstens im wesentlichen horizontal verlaufende Achse B schwenkbar ist (vgl. Doppelpfeil β). Das an dem Gerätesockel 6 angeordnete Gelenk 8 ist in nicht dargestellter Weise ver­ tikal motorisch verstellbar (vgl. Doppelpfeil b).

Der Gerätesockel 6 steht auf dem Boden eines das Röntgengerät aufnehmenden Raumes und ist mit einer Steuer- und Rechenein­ heit 10 versehen, welche im Falle des vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiels einen handelsüblichen, nicht näher dargestell­ ten Rechner mit an sich bekannten Eingabemitteln und Spei­ chermedien umfaßt. Die Steuer- und Recheneinheit 10 ist in nicht dargestellter Weise mit den Elektromotoren 9 der Gelen­ ke 8 elektrisch verbunden. Die Steuer- und Recheneinheit 10 steuert die Elektromotore 9 der Gelenke 8 dabei derart an, daß sich die Elemente 7 des Gelenkarmes 5 in Abhängigkeit von den vorgegebenen Steuerbefehlen in entsprechender Weise rela­ tiv zueinander bewegen und somit den C-Bogen 1 beispielsweise an die der Steuer- und Recheneinheit 10 vorgegebene Position verfahren.

In Fig. 1 ist außerdem in schematisch dargestellter Weise ei­ ne Patientenliege 11 gezeigt, auf der in nicht dargestellter Weise Patienten für diagnostische Röntgenaufnahme gelagert werden können. Das in Fig. 1 gezeigte Röntgengerät ist bei­ spielsweise für eine Reihe von Röntgenaufnahmen entlang einer Raumlinie vorgesehen, wie sie beispielsweise für orthopädi­ sche Untersuchungen von Körperteilen von Patienten wünschens­ wert sind. In Fig. 1 ist exemplarisch eine im vorliegenden Fall willkürlich gewählte, im wesentlichen horizontal gradli­ nig verlaufende Raumlinie 12 gezeigt, entlang der beispiels­ weise eine Serie von Röntgenaufnahmen angefertigt werden soll. Um dies zu ermöglichen, muß der C-Bogen 1 derart ent­ lang einer zu der Raumlinie 12 parallelen Raumlinie 13 bewegt werden, daß sich der Zentralstrahl ZS eines von der Röntgen­ strahlenquelle 2 zu dem Röntgenstrahlenempfänger 3 verlaufen­ den Röntgenstrahlenbündels bei der Bewegung des C-Bogens 1 entlang der Raumlinie 13 geradlinig entlang der Raumlinie 12 bewegt. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles steht der Zentralstrahl ZS rechtwinklig auf der Raumlinie 12.

Um also den Zentralstrahl ZS möglichst geradlinig entlang der Raumlinie 12 bewegen zu können, muß die Raumlinie 13 festge­ legt werden, entlang der sich der C-Bogen 1 zumindest indi­ rekt geradlinig bewegt. Zur Festlegung der Raumlinie 13 und somit auch der Raumlinie 12 sind im Falle des in Fig. 1 ge­ zeigten Ausführungsbeispieles Mittel in Form einer Sendeein­ richtung 14 und dreier Empfangseinrichtungen 15 bis 17 vorge­ sehen. Die Sendeeinrichtung 14 ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles an dem Halteteil 4 des C-Bogens 1 ange­ ordnet. Die. Sendeeinrichtungen 15 bis 17 sind an definierten Stellen in dem das Röntgengerät aufnehmenden Raum angeordnet. Sowohl die Sendeeinrichtung 14 als auch die Empfangseinrich­ tungen 15 bis 17 sind in nicht dargestellter Weise mit der Steuer- und Recheneinheit 10 zur Übersendung von Informatio­ nen bzw. Steuerbefehle elektrisch verbunden.

Die Empfangseinrichtungen 15 bis 17 nehmen bezüglich eines dem Raum einbeschriebenen bzw. dem Röntgengerät zugeordneten, im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles kartesischen Koordinatensystems eine definierte, der Steuer- und Rechen­ einheit 10 bekannte Position ein, d. h. der Steuer- und Re­ cheneinheit 10 sind die Koordinaten der Empfangseinrichtungen 15 bis 17 in dem kartesischen Koordinatensystem bekannt.

Zur Festlegung der Raumlinie 13, was im Falle des vorliegen­ den Ausführungsbeispieles durch entsprechende Auswahl zweier Raumpunkte, durch welche die Raumlinie 13 verlaufen soll, er­ folgt, umfassen die Mittel an die Steuer- und Recheneinheit 10 angeschlossene Auslösemittel. Die Auslösemittel werden im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles von einer Tasta­ tur 18, einem Fußschalter 19 und nicht näher dargestellten mit der Steuer- und Recheneinheit 10 zusammenwirkenden Mit­ teln zur Sprachsteuerung gebildet. Die Mittel zur Sprach­ steuerung weisen im Falle des vorliegenden Ausführungsbei­ spieles ein Mikrofon 20 auf, über das akustische Sprachbefeh­ le zur ansich bekannten sprachgesteuerten Bedienung der Steuer- und Recheneinheit 10 akustisch erfaßt werden können. Die Auslösemittel können dabei parallel bzw. alternativ zu­ einander eingesetzt werden.

Beabsichtigt beispielsweise ein Arzt eine Reihe von Röntgen­ aufnahmen entlang der Raumlinie 12 anzufertigen, kann er mit­ tels der Auslösemittel, welche Teil der Eingabemittel der Steuer- und Recheneinheit 10 sein können, oder separat ausge­ führter Steuermittel der Steuer- und Recheneinheit 10 den C- Bogen 1 derart verfahren, daß der Zentralstrahl ZS des Rönt­ genstrahlenbündels die gewünschte Bewegungslinie, also die Raumlinie 12, in einer Ausgangsstellung schneidet. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles entspricht dies der Position des C-Bogens 1 bzw. des Halteteils 4 mit der Sende­ einrichtung 14 an dem Raumpunkt P1. Zur Ermittlung der Koor­ dinaten des Raumpunktes P1, welche für die Festlegung der Raumlinie 13 erforderlich sind, entlang der der C-Bogen 1 zu­ mindest indirekt bewegt werden soll, wird mittels eines der alternativ zur Verfügung stehenden Auslösemittel die Sende­ einrichtung 14 über die Steuer- und Recheneinheit 10 zur Ab­ gabe einer signaltragenden elektromagnetischen Welle veran­ laßt. Die zum Empfang signaltragender elektromagnetischer Wellen geeigneten Empfangseinrichtungen 15 bis 17 empfangen die von der Sendeeinrichtung 14 abgegebene signaltragende elektromagnetische Welle. Anhand von Laufzeitmessungen der signaltragenden elektromagnetischen Welle zwischen der Sende­ einrichtung 14 und den Empfangseinrichtungen 15 bis 17 kann die mit der Sendeeinrichtung 14 und den Empfangseinrichtungen 15 bis 17 verbundene Steuer- und Recheneinheit 10 aufgrund der bekannten Lage der Empfangseinrichtungen 15 bis 17 in dem kartesischen Koordinatensystem die Koordinaten des Raumpunk­ tes P1 ermitteln. Die Koordinaten des Raumpunktes P1 werden in einem an sich bekannten Speichermedium der Steuer- und Re­ cheneinheit 10 gespeichert. Anschließend bewegte der Arzt den C-Bogen 1 bzw. den Zentralstrahl ZS an eine zweite Position, an der die letzte Aufnahme der Serie von Röntgenaufnahmen von dem Patienten erfolgen soll. Die Bewegung des C-Bogens 1 wird dabei wiederum durch die Steuer- und Recheneinheit 10 gesteu­ ert, welche die Elektromotore 9 der Gelenke 8 des Gelenkarmes 5 zur Ausführung der Bewegung entsprechend ansteuert. Im Fal­ le des vorliegenden Ausführungsbeispieles entspricht dies der Position des C-Bogens 1 bzw. des Halteteils 4 mit der Sende­ einrichtung 14 an dem Raumpunkt P2. Wie in zuvor beschriebe­ ner Weise werden durch Aussendung einer signaltragenden elek­ tromagnetischen Welle durch die Sendeeinrichtung 14, welche die Empfangseinrichtungen 15 bis 17 empfangen, und anhand von Laufzeitmessungen die Koordinaten des Raumpunktes P2 be­ stimmt. Nach Ermittlung und Speicherung der Koordinaten des Raumpunktes P2 kann die Steuer- und Recheneinheit 10 in ein­ deutiger Weise die Raumlinie 13 durch die Raumpunkte P1 und P2 legen, entlang der sich das Halteteil 4 bzw. die an dem Halteteil 4 angeordnete Sendeeinrichtung 14 und somit in in­ direkter Weise der C-Bogen 1 für die Röntgenaufnahmen bewegen soll. Für die geradlinige Bewegung des C-Bogens 1 entlang der Raumlinie 13 berechnet die Steuer- und Recheneinheit 10 im übrigen weitere Zwischenwerte.

Nach Festlegung der Raumlinie 13 kann also der C-Bogen 1 in definierter Weise zumindest indirekt geradlinig entlang der Raumlinie 13 zur Anfertigung einer Serie von Röntgenaufnahmen entlang der Raumlinie 12 verfahren werden, wobei die Elektro­ motore 9 der Gelenke 8 des Gelenkarmes 5 für die Relativbewe­ gungen der Elemente 7 entsprechend von der Steuer- und Re­ cheneinheit 10 angesteuert werden.

Die Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungs­ gemäßen medizinischen Gerätes. Bei dem in Fig. 2 dargestell­ ten medizinischen Gerät handelt es sich im wesentlichen um das in Fig. 1 dargestellte Röntgengerät. Komponenten des Röntgengerätes aus Fig. 2, welche mit Komponenten des Rönt­ gengerätes aus Fig. 1 im wesentlichen bau- und funktions­ gleich sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Bei dem Röntgengerät aus Fig. 2 sind im Unterschied zu dem Röntgengerät aus Fig. 1 mehrere Sendeeinrichtungen 21, 23, 25 und Empfangseinrichtungen 22, 24, 26 vorhanden, wobei jeder Sendeeinrichtung 21, 23, 25 genau eine Empfangseinrichtungen 22, 24, 26 zugeordnet ist. Die Sende- und Empfangseinrichtun­ gen 21 bis 26 sind an definierten Stellen in dem das Röntgen­ gerät aufnehmenden Raum angeordnet, d. h. die Koordinaten der Sende- und Empfangseinrichtungen 21 bis 26 sind der Steuer- und Recheneinheit 10 in bezug auf das kartesische Koordina­ tensystem bekannt. Im Unterschied zu dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist an dem Halteteil 4 anstelle einer Sendeeinrichtung eine Vorrichtung 27 angeordnet, welche die von den Sendeeinrichtungen ausgesandten Wellen reflektieren kann.

Bei der Festlegung der Raumlinie 13 durch die beiden Raum­ punkte P1 und P2 wird derart vorgegangen, daß mittels der Steuer- und Recheneinheit 10 zunächst der C-Bogen 1 an die entsprechenden Position gefahren wird, von der aus die Serie von Röntgenaufnahmen entlang einer gewünschten Raumlinie, nämlich der Raumlinie 12, erfolgen soll. Im Falle des vorlie­ genden Ausführungsbeispieles befindet sich der C-Bogen 1 bzw. das Halteteil 4 an der Position des Raumpunktes P1. Zur Er­ mittlung der Koordinaten des Raumpunktes P1 werden mit Hilfe eines der Auslösemittel die Sendeeinrichtungen 21, 23 und 25 zur Abgabe signaltragender elektromagnetischer Wellen veran­ laßt. Die signaltragenden elektromagnetischen Wellen werden an der Vorrichtung 27 reflektiert und von den Empfangsein­ richtungen 22, 24 und 26 empfangen. Um unterscheiden zu kön­ nen, welche Welle von welcher Sendeeinrichtung 21, 23, 25 ausgesandt wurde, senden die Sendeeinrichtungen 21, 23, 25 in der Regel Wellen unterschiedlicher Frequenz aus. Auf diese Weise können die Empfangseinrichtungen 22, 24, 26 eindeutig feststellen, von welcher Sendeeinrichtung eine an der Vor­ richtung 27 reflektierte elektromagnetische Welle ausgegangen ist, so daß anhand von Laufzeitmessungen, beispielsweise an­ hand der Laufzeit der Welle zwischen der Sendeeinrichtung 21 und der Empfangseinrichtung 22, mittels der Steuer- und Re­ cheneinheit 10 die Koordinaten des Raumpunktes P1 in dem kar­ tesischen Koordinatensystem bestimmt werden können. Die Koor­ dinaten werden in einem Speichermedium der Steuer- und Re­ cheneinheit 10 zur Festlegung der Raumlinie 13 gespeichert. Anschließend wird der C-Bogen 1 mittels der Steuer- und Re­ cheneinheit 10 an die Endposition für die Serie von Röntgen­ aufnahmen verfahren, welcher für den C-Bogen 1 bzw. die Vor­ richtung 27 des Halteteils 4 die Lage des Raumpunktes P2 ent­ spricht. Die Ermittlung der Koordinaten des Raumpunktes P2 erfolgt in der zuvor beschriebenen Weise durch Aussendung si­ gnaltragender elektromagnetischer Wellen der Sendeeinrichtung 21, 23, 25, der Reflexion der elektromagnetischen Wellen an der Vorrichtung 27, dem Empfang der elektromagnetischen Wel­ len durch die Empfangseinrichtungen 22, 24, 26 und der Aus­ wertung deren Laufzeit. Durch die beiden Raumpunkte P1, P2 ist also die Raumlinie 13 festgelegt, entlang der die Vor­ richtung 27 des Halteteils 4 bzw. indirekt der C-Bogen 1 be­ wegt werden kann, so daß entlang der der Raumlinie 13 paral­ lelen Raumlinie 12 eine Serie von Röntgenaufnahmen von einem Körperteil eines in Fig. 2 nicht dargestellten Patienten mög­ lich ist. Der Zentralstrahl ZS bewegt sich dabei geradlinig entlang der Raumlinie 12.

Die Vorrichtung 27 muß im übrigen nicht notwendigerweise an dem Halteteil 4 angebracht sein. Die Vorrichtung 27 kann zur Ermittlung der Koordinaten eines für die Verstellung des C- Bogens 1 maßgeblichen Bezugspunktes auch nur an den Bezugs­ punkt gehalten werden und anschließend bei Seite gelegt wer­ den.

Als signaltragende elektromagnetische Wellen zur Bestimmung der Koordinaten von Raumpunkten kommen beispielsweise Licht­ wellen oder Infrarotwellen in Frage. Unter einer signaltra­ genden Welle ist dabei eine modulierte Welle zu verstehen.

Die Sende- bzw. Empfangseinrichtungen 21 bis 26 des Röntgen­ gerätes aus Fig. 2, wie auch die Sendeeinrichtung 14 bzw. die Empfangseinrichtungen 15 bis 17 des Röntgengerätes aus Fig. 1 müssen jedoch nicht notwendigerweise elektromagnetische Wel­ len, sondern können auch Ultraschallwellen senden bzw. emp­ fangen.

Desweiteren müssen im Falle des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 1 nicht drei Empfangseinrichtungen und im Falle des Aus­ führungsbeispieles gemäß Fig. 2 drei Sende- und Empfangsein­ richtungen vorhanden sein. Eine derartige Anzahl von Empfangseinrichtungen ist nur dann notwendig, wenn die Koordina­ ten eines Raumpunktes ermittelt werden sollen. Ist es nur er­ forderlich, die Koordinaten eines Punktes in einer Ebene zu ermitteln, genügt auch eine geringere Anzahl von Sende- bzw. Empfangseinrichtungen.

Im Falle des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 1 kann anstelle der Sendeeinrichtung 14 auch eine Empfangseinrichtung an dem Halteteil 4 angeordnet sein. In diesem Falle sind entspre­ chende drei Sendeeinrichtungen an definierten Stellen in dem das Röntgengerät aufnehmenden Raum angeordnet.

Die Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform des erfindungs­ gemäßen medizinischen Gerätes. Bei dem in Fig. 3 dargestell­ ten medizinischen Gerät handelt es sich im wesentlichen um das in Fig. 1 dargestellte Röntgengerät.

Im Unterschied zu dem Röntgengerät aus Fig. 1 weist das Rönt­ gengerät gemäß Fig. 3 jedoch keine Sende- und Empfangsein­ richtungen auf. Zur Positionsbestimmung eines an dem Halte­ teil 4 willkürlich gewählten Bezugspunktes BP sind den Elek­ tromotoren 9 der Gelenke 8 Positionsgeber 28 zugeordnet, wel­ che mit der Steuer- und Recheneinheit 10 elektrisch verbunden sind. Anhand der von den Positionsgebern 28 abgegebenen Si­ gnale kann die Steuer- und Recheneinheit 10 stets die Lage des Bezugspunktes BP in dem kartesischen Koordinatensystem ermitteln.

Zur Festlegung der Raumlinie 13, entlang der der Bezugspunkt BP geradlinig bewegt werden soll, so daß sich der Zentral­ strahl ZS des Röntgenstrahlenbündels geradlinig entlang der zu der Raumlinie 13 parallelen Raumlinie 12 bewegt, wird der C-Bogen 1 mittels der Steuer- und Recheneinheit 10 an eine erste Position gefahren, welche den Ausgangspunkt für die ge­ radlinige Bewegung des Zentralstrahles ZS zur Röntgenuntersu­ chung eines Patienten in Form einer Reihe von Röntgenaufnah­ men bildet. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles entspricht die Lage des Bezugspunktes BP dabei der Lage des Raumpunktes P1. Die Steuer- und Recheneinheit 10 kann dabei bei Betätigung eines der Auslösemittel über die Signale der Positionsgeber 28 die kartesischen Koordinaten des Bezugs­ punktes BP bzw. des Raumpunktes P1 ermitteln. Anschließend wird der C-Bogen 1 in die Endstellung für die geradlinige Be­ wegung entlang der Raumlinie 12 bzw. 13 gebracht, wobei im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles der Bezugspunkt BP in dem Raumpunkt P2 zum Liegen kommt. Bei Betätigung eines der Auslösemittel kann die Steuer- und Recheneinheit 10 an­ hand der Signale der Positionsgeber 28 wiederum die Koordina­ ten des Bezugspunktes BP bzw. des Raumpunktes P2 feststellen und die Raumlinie 13 durch die Raumpunkte P1 und P2 festle­ gen.

Es wird also deutlich, daß mit Hilfe der Signale der Positi­ onsgebern 28 der Gelenke 8 eine Raumlinie festgelegt werden kann, entlang der der C-Bogen 1 zumindest indirekt bewegt werden kann, wobei Serien von Röntgenaufnahmen von einem Pa­ tienten entlang einer zu der festgelegten Raumlinie paralle­ len Raumlinie angefertigt werden können.

Die Halterung der Gerätekomponente muß im übrigen nicht not­ wendigerweise als Gelenkarm 5, sondern kann beispielsweise auch als Teleskoparm ausgeführt sein.

Desweiteren muß die Gerätekomponente nicht C-bogenförmig, sondern kann auch andersartig ausgebildet sein

Das medizinische Gerät kann anstatt auf am Boden auch an der Decke oder der Wand eines Raumes angeordnet sein.

Im Falle der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele wurde jeweils nur eine Raumlinie 13 festgelegt. Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch möglich mehrere Raumlinien mit unter­ schiedlichen Raumrichtungen festzulegen, welche nicht notwen­ digerweise horizontal verlaufen müssen.

Das erfindungsgemäße medizinische Gerät ist vorstehend als Röntgengerät ausgeführt. Das erfindungsgemäße medizinische Gerät muß jedoch nicht notwendigerweise ein Röntgengerät sein.

Claims (7)

1. Medizinisches Gerät, aufweisend eine mit einer Halterung (5) verbundene, eine Röntgenstrahlenquelle (2) und einen Röntgenstrahlenempfänger (3) tragende Gerätekomponente (1), welche Halterung (5) relativ zueinander motorisch bewegliche Elemente (7) umfaßt, und eine Steuer- und Recheneinheit (10), welche die motorischen Relativbewegungen der Elemente (7) steuert, wobei der Steuer- und Recheneinheit (10) Mittel (14 bis 17, 21 bis 27, 28) zugeordnet sind, welche die Festlegung von Raumlinien (13) mit unterschiedlichen Raumrichtungen ge­ statten, entlang denen die Gerätekomponente (1) zumindest in­ direkt mittels der Halterung (5) motorisch bewegbar ist.

2. Medizinisches Gerät nach Anspruch 1, bei dem die Mittel Sende- und Empfangseinrichtungen (14 bis 17, 21 bis 26) um­ fassen, welche signaltragende Wellen senden bzw. empfangen.

3. Medizinisches Gerät nach Anspruch 2, welches eine Vorrich­ tung (27) aufweist, welche die von den Sendeeinrichtungen (21, 23, 25) ausgesandten signaltragenden Wellen reflektiert.

4. Medizinisches Gerät nach Anspruch 1, bei dem die Mittel die Stellung der Elemente (7) erfassende Positionsgeber (28) aufweisen, welche mit der Steuer- und Recheneinheit (10) zu­ sammenwirken.

5. Medizinisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Steuer- und Recheneinheit (10) zur Festlegung der Raumlinien manuell und/oder mittels eines Fußes betätigbare und/oder akustische Signale aufnehmende und verarbeitende Auslösemittel (18, 19, 20) zugeordnet sind.

6. Medizinisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Halterung ein mit mehreren Elementen (7) versehener Gelenkarm (5) ist.

7. Medizinisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, des­ sen Gerätekomponente ein C-Bogen (1) ist.