DE202019105029U1

DE202019105029U1 - Omega drive device and medical device

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Publication number: DE202019105029U1
Application number: DE202019105029.2U
Authority: DE
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2019-09-11
Filing date: 2019-09-11
Publication date: 2019-10-01
Anticipated expiration: 2029-09-12
Also published as: CN214332091U

Abstract

Omega-Antriebseinrichtung (18) für eine, insbesondere bildgebende, medizinische Einrichtung (1) mit einem längs einer Linearführung (12) geführten, zugbelastbaren Stellmittel (16) und einer längs des zugbelastbaren Stellmittels verfahrbaren Antriebseinheit, die zumindest ein beweglich gelagertes und federbelastetes Führungsmittel (19) und ein motorisch angetriebenes Antriebsrad (15) umfasst, wobei das zugbelastbare Stellmittel (16) über das zumindest eine federbelastete Führungsmittel (19) und über zumindest einen umfänglichen Abschnitt des Antriebsrads (15) geführt ist, wobei das zumindest eine federbelastete Führungsmittel (19) dazu ausgebildet ist, eine Zugbelastung längs des zugbelastbaren Stellmittels (16) auszuüben, wobei durch das zumindest eine federbelastete Führungsmittel (19) eine Sicherheitseinrichtung (21) realisiert ist, die dazu ausgebildet ist, eine Bewegung der Antriebseinheit relativ zur Linearführung (12) in Abhängigkeit der längs des Stellmittels (16) wirkenden Zugspannung freizugeben und zu blockieren.

Omega drive device (18) for a, in particular imaging, medical device (1) guided along a linear guide (12), zugbelastbaren actuating means (16) and along the zugbelastbaren actuating means movable drive unit, the at least one movably mounted and spring-loaded guide means ( 19) and a motor-driven drive wheel (15), wherein the tensile loadable adjusting means (16) via the at least one spring-loaded guide means (19) and over at least a peripheral portion of the drive wheel (15) is guided, wherein the at least one spring-loaded guide means (19 ) is designed to exert a tensile load along the tensile loadable actuating means (16), wherein by the at least one spring loaded guide means (19) a safety device (21) is realized, which is adapted to movement of the drive unit relative to the linear guide (12) in Dependence of the lengthwise direction of the actuating means ( 16) release tensile stress and block.

Description

Die Erfindung betrifft eine Omega-Antriebseinrichtung, insbesondere für eine medizinische Einrichtung. Die Omega-Antriebseinrichtung findet vorzugsweise Verwendung in einer Antriebsachse einer medizinischen Einrichtung. Die Erfindung betrifft ferner eine, insbesondere bildgebende, medizinische Einrichtung u. Die Erfindung betrifft insbesondere eine bildgebende medizinische Einrichtung, insbesondere Röntgeneinrichtung, mit zumindest einer Bildgebungskomponente zum Erzeugen von Bilddaten eines in einem Untersuchungsbereich gelagerten Untersuchungsobjektes, insbesondere Patienten, welche bezüglich des Untersuchungsbereichs derart entlang einer kreisbogenförmigen Linearführung beweglich gelagert ist, dass die Bildgebungskomponente bezüglich einer durch den Untersuchungsbereich verlaufenden Orbitaldrehachse mittels eines zugbelastbaren Stellmittels in unterschiedlichen orbitalen Winkelstellungen positionierbar ist.The invention relates to an omega drive device, in particular for a medical device. The omega drive device is preferably used in a drive axle of a medical device. The invention further relates to a, in particular imaging, medical device u. The invention relates in particular to an imaging medical device, in particular an X-ray device, having at least one imaging component for generating image data of an examination subject stored in an examination area, in particular a patient, which is movably mounted along a circular arc-shaped linear guide with respect to the examination area, such that the imaging component moves with respect to one through the Examination area extending orbital axis of rotation can be positioned by means of a zugbelastbaren actuating means in different orbitalen angular positions.

Bildgebungskomponenten von bildgebenden medizinischen Einrichtungen, wie etwa Röntgenstrahler oder Röntgendetektoren, sind oftmals beweglich gelagert, um beispielsweise Projektionsbilder aus unterschiedlichen Blickrichtungen zu erfassen. Die Aufnahme des Untersuchungsobjektes aus unterschiedlichen Richtungen ist insbesondere bei der Tomographie oder der Tomosynthese gängig, um aus dreidimensionale Bilddaten aus den erfassten Projektionen digital zu rekonstruieren.Imaging components of medical imaging devices, such as x-ray or x-ray detectors, are often movably mounted to capture, for example, projection images from different viewing directions. The recording of the examination object from different directions is common, especially in tomography or tomosynthesis, to digitally reconstruct three-dimensional image data from the acquired projections.

Aus dem Stand der Technik sind insbesondere C-Bogenröntgeneinrichtungen bekannt, bei denen ein Röntgenstrahler und ein Röntgendetektor jeweils endseitig an einem C-förmigen Tragarm (auch: C-Bogen) angeordnet sind. Der Tragarm ist um zwei zueinander orthogonale Drehachsen, die typischerweise als Orbitaldrehachse und Angulardrehachse bezeichnet werden, rotierbar.In particular, C-arm X-ray devices are known from the prior art, in which an X-ray source and an X-ray detector are respectively arranged at the end on a C-shaped support arm (also: C-arm). The support arm is rotatable about two mutually orthogonal axes of rotation, which are typically referred to as orbital axis of rotation and Angulardrehachse.

Das Verstellen des Tragarms um die Orbitaldrehachse erfolgt bei bekannten C-Bogenröntgeneinrichtungen beispielsweise mit Hilfe einer Omega-Antriebseinrichtung. Eine derartige Omega-Antriebseinrichtung weist typischerweise als Stellmittel einen Zahnriemen auf, der längs einer Linearführung gespannt ist, die sich entlang des C-Bogens erstreckt. Bei einem Riss des Zahnriemens kann sich der C-Bogen selbstständig bewegen und stellt somit ein hohes Verletzungsrisiko für Patient und Personal im Behandlungsraum dar.The adjustment of the support arm to the orbital axis of rotation takes place in known C-arm X-ray devices, for example with the aid of an omega drive device. Such an omega drive device typically has a toothed belt as adjusting means, which is tensioned along a linear guide which extends along the C-arm. With a crack of the toothed belt, the C-arm can move independently and thus represents a high risk of injury for patient and staff in the treatment room.

Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe, eine effektive Sicherung für eine mit Hilfe einer Omega-Antriebseinrichtung bewegbare Komponente, insbesondere einer medizinischen Einrichtung, anzugeben.Starting from this prior art, the present invention has for its object to provide an effective backup for a movable using an omega drive device component, in particular a medical device.

Diese Aufgabe wird durch eine Omega-Antriebseinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by an omega drive device with the characterizing features of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Eine Omega-Antriebseinrichtung für eine, insbesondere bildgebende, medizinische Einrichtung weist ein längs einer Linearführung geführtes, zugbelastbares Stellmittel und eine längs des zugbelastbaren Stellmittels verfahrbare Antriebseinheit auf. Die Antriebseinheit umfasst zumindest ein beweglich gelagertes und federbelastetes Führungsmittel und ein motorisch angetriebenes Antriebsrad. Das zugbelastbare Stellmittel ist über das zumindest eine federbelastete Führungsmittel und über zumindest einen umfänglichen Abschnitt des Antriebsrads geführt. Das zumindest eine federbelastete Führungsmittel ist dazu ausgebildet ist, eine Zugbelastung längs des zugbelastbaren Stellmittels auszuüben. Durch das zumindest eine federbelastete Führungsmittel ist eine Sicherheitseinrichtung realisiert, die dazu ausgebildet ist, eine Bewegung der Antriebseinheit relativ zur Linearführung in Abhängigkeit der längs des Stellmittels wirkenden Zugspannung freizugeben und zu blockieren.An omega drive device for a medical device, in particular an imaging device, has a tensile load-bearing actuating means guided along a linear guide and a drive unit movable along the tensile load-bearing actuating means. The drive unit comprises at least one movably mounted and spring-loaded guide means and a motor-driven drive wheel. The tensile loadable adjusting means is guided over the at least one spring-loaded guide means and over at least one peripheral portion of the drive wheel. The at least one spring-loaded guide means is adapted to exert a tensile load along the tensile loadable actuating means. By the at least one spring-loaded guide means a safety device is realized, which is adapted to release a movement of the drive unit relative to the linear guide as a function of the longitudinal direction of the actuating means acting tensile stress and to block.

Als Linearführung im Sinne dieser Beschreibung wird insbesondere eine mechanische Führung angesehen, welche eine eindimensionale Relativbewegung der gelagerten Komponenten bzw. Baugruppen zueinander ermöglicht. Die Linearführung kann insbesondere geradlinig ausgestaltet sein oder eine Krümmung aufweisen. Die Linearführung kann in Ausgestaltungen insbesondere zumindest einen kreisbogenförmigen Abschnitt aufweisen oder als Kreisbogenführung ausgestaltet sein.As a linear guide in the sense of this description, in particular a mechanical guide is considered, which allows a one-dimensional relative movement of the stored components or assemblies to each other. The linear guide may in particular be configured rectilinear or have a curvature. In embodiments, the linear guide can in particular have at least one circular arc-shaped section or be designed as a circular arc guide.

Mit Hilfe der Linearführung sind beispielsweise Komponenten einer medizinischen Einrichtung zueinander beweglich gelagert. Die medizinische Einrichtung ist beispielsweise eine Patientenliege (auch: Patiententisch, Untersuchungstisch) ein Stativ, insbesondere Decken- oder Bodenstativ oder eine bildgebende medizinische Einrichtung, insbesondere der Radiologie. Es versteht sich, dass diese Liste nicht abgeschlossen ist. Die vorstehen beschriebene Omega-Antriebseinrichtung kann in nahezu beliebig ausgestalteten Antriebsachsen von medizinischen Einrichtungen Einsatz finden, bei denen Komponenten oder Baugruppen von Komponenten zueinander linear bewegt werden. Derartige Komponenten oder Baugruppen von Komponenten können insbesondere mittelbar an der Linearführung beweglich gelagert sein. Unter einer mittelbaren Befestigung oder Lagerung wird insbesondere eine Anordnung angesehen, bei der die vorstehend genannten Komponenten bzw. Baugruppen über Befestigungsteile, wie etwa Träger oder dergleichen, an der Linearführung angekoppelt sind.By means of the linear guide, for example, components of a medical device are movably supported relative to one another. The medical device is, for example, a patient bed (also: patient table, examination table), a tripod, in particular a ceiling or floor stand or an imaging medical device, in particular radiology. It is understood that this list is not completed. The above-described omega drive device can be used in almost arbitrarily configured drive axles of medical devices in which components or assemblies of components are linearly moved relative to one another. Such components or assemblies of components may be mounted in particular indirectly on the linear guide movable. Under an indirect attachment or storage is particularly considered an arrangement in which the above-mentioned components or assemblies on Fasteners, such as carriers or the like, are coupled to the linear guide.

Die Antriebseinheit längs des Linearführung verfahrbar. Komponenten oder Baugruppen, die mittelbar oder unmittelbar mit der Antriebseinheit verbunden sind, sind insbesondere bezüglich Komponenten die mittelbar oder unmittelbar mit der Linearführung verbunden sind, zueinander verstellbar. Im regulären Betrieb steht das längs der Linearführung geführte Stellmittel unter einer Zugspannung, die durch das zumindest eine federbelastete Führungsmittel vermittelt wird. In diesem Fall gibt die Sicherungseinrichtung eine Bewegung verstellbar gelagerten Komponenten zueinander entlang der Linearführung frei. Lässt die entlang des Stellmittels wirkende Zugspannung merklich nach, so greift die Sicherungseinrichtung ein und blockiert eine Bewegung entlang der Linearführung, um insbesondere eine unkontrollierte Bewegung der beweglich gelagerten Komponenten zu vermeiden und eine Verletzungsgefahr weitgehend zu reduzieren. Ein Abfall bzw. ein Nachlassen der Zugspannung kann insbesondere von einem gerissenen Stellmittel verursacht sein. Es wird somit im Wesentlichen vorgeschlagen, die im Normalbetrieb entlang des Stellmittels wirkende Zugspannung als Indikator für einen möglichen Defekt zu verwenden.The drive unit can be moved along the linear guide. Components or assemblies that are indirectly or directly connected to the drive unit, in particular with respect to components which are indirectly or directly connected to the linear guide, mutually adjustable. In regular operation, the actuating means guided along the linear guide is under a tensile stress, which is mediated by the at least one spring-loaded guide means. In this case, the securing device releases a movement of adjustably mounted components to one another along the linear guide. If the tensile stress acting along the actuating means noticeably decreases, then the securing device intervenes and blocks a movement along the linear guide in order, in particular, to avoid an uncontrolled movement of the movably mounted components and to largely reduce the risk of injury. A drop or a decrease in the tensile stress can be caused in particular by a cracked actuating means. It is thus essentially proposed to use the tensile stress acting along the actuating means in normal operation as an indicator of a possible defect.

In Ausgestaltungen ist das Stellmittel als Riemen, insbesondere Zahnriemen, Seil, insbesondere Drahtseil, Seilzug oder Kette ausgebildet.In embodiments, the adjusting means as a belt, in particular toothed belt, rope, in particular wire rope, cable or chain is formed.

In Ausgestaltungen ist das zumindest eine federbelastete Führungsmittel dazu ausgebildet, unter einer durch das Stellmittel vermittelten Zugspannung entgegen der Federbelastung in einer Freigabeposition gehalten zu werden, in der die Bewegung der Bildgebungskomponente entlang der Linearführung freigegeben ist. Das Führungsmittel ist insbesondere mittels eines Federmittels, wie etwa einer Schraubfeder, Zugfeder, Druckfeder, Blattfeder, Gasdruckfeder oder desgleichen, entgegen der durch das Stellmittel vermittelbare Zugspannung federnd vorgespannt, so dass das Führungsmittel bei einem Abfall der Zugspannung durch Federkraft bewegt werden kann. Das Führungsmittel kann insbesondere linear beweglich oder schwenkbar gelagert sein.In embodiments, the at least one spring-loaded guide means is adapted to be held under a mediated by the adjusting means tension against the spring load in a release position in which the movement of the imaging component along the linear guide is released. The guide means is in particular by means of a spring means, such as a coil spring, tension spring, compression spring, leaf spring, gas spring or the like, resiliently biased against the mediable by the adjusting means tensile stress, so that the guide means can be moved by a spring force with a drop in tension. The guide means may be mounted in particular linearly movable or pivotable.

In Ausgestaltungen ist das zumindest eine federbelastete Führungsmittel dazu ausgebildet, durch Federkraft in eine Eingriffsposition, in der die Bewegung der Antriebseinheit relativ zur Linearführung blockiert ist, bewegt zu werden, wenn die längs des Stellmittels wirkende Zugspannung einen unteren Grenzwert erreicht oder unterschreitet. Das Erreichen oder Unterschreiten des unteren Grenzwerts zeigt insbesondere einen Defekt, wie etwa ein gerissenes Stellmittel an. In Ausgestaltungen ist der untere Grenzwert durch die durch das Federmittel ausgeübte Federkraft definiert, so dass die Sicherung insbesondere bei einem Defekt vollständig auf einem mechanischen Wirkprinzip beruht. Eine derart ausgebildete Sicherungseinrichtung zeichnet sich insbesondere durch hohe Robustheit und verminderter Störanfälligkeit aus.In embodiments, the at least one spring-loaded guide means is adapted to be moved by spring force into an engagement position in which the movement of the drive unit is blocked relative to the linear guide, when the tensile force acting along the actuating means reaches or falls below a lower limit. In particular, reaching or falling below the lower limit indicates a defect such as a cracked actuator. In embodiments, the lower limit is defined by the spring force exerted by the spring means, so that the fuse is based entirely on a mechanical action principle, especially in the case of a defect. Such a trained safety device is characterized in particular by high robustness and reduced susceptibility to failure.

In Ausgestaltungen ist das zumindest eine federbelastete Führungsmittel in Richtung der Linearführung federnd vorgespannt.In embodiments, the at least one spring-loaded guide means is resiliently biased in the direction of the linear guide.

In Ausgestaltungen weist das zumindest eine federbelastete Führungsmittel eine Eingriffsfläche auf, die dazu ausgebildet ist, die Bewegung der Antriebseinheit relativ der Linearführung durch kraftschlüssigen, reibschlüssigen und/oder formschlüssigen Eingriff zu blockieren. Die Eingriffsfläche wirkt insbesondere in der Eingriffsposition auf die Linearführung ein, um eine unkontrollierte Bewegung der mittels der Linearführung beweglich gelagerten Komponenten oder Baugruppen zu stoppen und zu blockieren.In embodiments, the at least one spring-loaded guide means on an engagement surface, which is adapted to block the movement of the drive unit relative to the linear guide by frictional, frictional and / or positive engagement. The engagement surface acts on the linear guide, in particular in the engagement position, in order to stop and block an uncontrolled movement of the components or assemblies movably mounted by means of the linear guide.

Vorzugsweise weist die Eingriffsfläche eine Oberflächenstrukturierung, eine Beschichtung oder einen Belag auf, der insbesondere die Reibung zwischen der Linearführung und der Eingriffsfläche erhöht.The engagement surface preferably has a surface structuring, a coating or a coating, which in particular increases the friction between the linear guide and the engagement surface.

In Ausgestaltungen umfasst das zumindest eine federbelastete Führungsmittel einen schwenkbar gelagerten und bezüglich seiner Drehachse federnd vorgespannten Hebelarm, an dessen Freiende die Eingriffsfläche angeordnet ist. Als Freiende wird das Ende des Hebelarms angesehen, das sich bei einem Verschwenken des Hebelarms um seine Drehachse auf einer Kreisbahn bewegt. In der Freigabeposition ist das Feiende bzw. die Eingriffsfläche insbesondere von der Linearführung beabstandet. In der Eingriffsposition liegt das Freiende mit der Eingriffsfläche an der Linearführung an, um eine Bewegung entlang der Linearführung zu blockieren.In embodiments, the at least one spring-loaded guide means comprises a pivotably mounted and with respect to its axis of rotation resiliently biased lever arm, at the free end of the engagement surface is arranged. As a free end, the end of the lever arm is considered, which moves on pivoting of the lever arm about its axis of rotation on a circular path. In the release position, the Feiende or the engagement surface is in particular spaced from the linear guide. In the engaged position, the free end engages the engagement surface on the linear guide to block movement along the linear guide.

In Ausgestaltungen umfasst das zumindest eine federbelastete Führungsmittel eine Umlenkrolle. Das Stellmittel ist zumindest über einen umfänglichen Abschnitt der Umlenkrolle geführt. Die Umlenkrolle ist derart auf dem Hebelarm angebracht, dass das Freiende mit der Eingriffsfläche endseitig vor der Umlenkrolle hervorsteht. Durch Verschwenken des Hebelarms um seine Drehachse kann die Eingriffsfläche mit der Linearführung in Eingriff gebracht werden, um eine Bewegung entlang der Linearführung zu blockieren.In embodiments, the at least one spring-loaded guide means comprises a deflection roller. The adjusting means is guided at least over a peripheral portion of the deflection roller. The deflection roller is mounted on the lever arm such that the free end with the engagement surface protrudes in front of the deflection roller. By pivoting the lever arm about its axis of rotation, the engagement surface can be brought into engagement with the linear guide to block movement along the linear guide.

In Ausgestaltungen umfasst das zumindest eine federbelastete Führungsmittel einen weiteren schwenkbar gelagerten und bezüglich seiner Drehachse federnd vorgespannten Hebelarm, an dessen Freiende eine weitere Eingriffsfläche angeordnet ist, die dazu ausgebildet ist, die Bewegung der Antriebseinheit relativ der Linearführung durch kraftschlüssigen, reibschlüssigen und/oder formschlüssigen Eingriff zu blockieren. Die weitere Umlenkrolle ist auf dem weiteren Hebelarm derart angebracht ist, dass das Freiende mit der weiteren Eingriffsfläche endseitig vor der weiteren Umlenkrolle hervorsteht. Mit anderen Worten sind zwei auf federnd vorgespannten Hebelarme gelagerte Umlenkrollen vorgesehen, die das Stellmittel im Regelbetrieb spannen und gleichzeitig eine Sicherheitseinrichtung implementieren, die eine Bewegung der beweglich gelagerten Komponenten bei einem Defekt unterbinden. Die beiden Hebelarme mit den jeweils endseitig angeordneten Eingriffsflächen können insbesondere dazu ausgelegt sein, bei Eingriff eine Bewegung entlang der Linearführung in jeweils einer Richtung, bei kreisbogenförmigen Linearführungen insbesondere bezüglich einer Drehachse, zu blockieren.In embodiments, the at least one spring-loaded guide means comprises a further pivotably mounted and with respect to its axis of rotation resiliently biased lever arm, at the free end of a further engagement surface is arranged, which is adapted to block the movement of the drive unit relative to the linear guide by frictional, frictional and / or positive engagement. The further deflection roller is mounted on the further lever arm in such a way that the free end with the further engagement surface protrudes in front of the further deflection roller. In other words, two deflecting rollers mounted on spring-biased lever arms are provided, which clamp the actuating means in normal operation and at the same time implement a safety device which prevents movement of the movably mounted components in the event of a defect. The two lever arms with the respective end arranged engagement surfaces may in particular be designed to block a movement along the linear guide in each case one direction in the case of circular linear guides, in particular with respect to a rotation axis.

In Ausgestaltungen ist das motorisch angetriebene Antriebsrad zwischen der Umlenkrolle und der weitern Umlenkrolle angeordnet ist.In embodiments, the motor-driven drive wheel between the deflection roller and the further deflection roller is arranged.

Die vorstehend beschriebene Sicherheitseinrichtung kann als Teil einer Omega-Antriebseinrichtung besonders einfach in bestehende medizinische Einrichtungen, insbesondere der medizinischen Bildgebung, integriert werden. Auf diese Weise kann insbesondere Bauraum eingespart ist.The safety device described above, as part of an omega drive device, can be integrated particularly easily into existing medical devices, in particular medical imaging. In this way, in particular space is saved.

Die vorstehend beschriebene Omega-Antriebseinrichtung findet bevorzugt Verwendung in einer Antriebsachse einer medizinischen Einrichtung, insbesondere bildgebenden medizinischen Einrichtung. Die medizinische Einrichtung betrifft beispielsweise eine Patientenliege oder ein Stativ, insbesondere ein Boden- oder Deckenstativ einer medizinischen Einrichtung, beispielsweise der Radiologie. Die Antriebsachse kann beispielsweise eine Höhenverstellung oder eine Verstellung von Komponenten in einer horizontalen Ebene betreffen. In anderen Anwendungen betrifft die genannte Antriebsachse beispielsweise das verstellen von Komponenten entlang einer Kreisbogenführung.The omega drive device described above is preferably used in a drive axle of a medical device, in particular an imaging medical device. The medical device relates, for example, to a patient bed or a tripod, in particular a floor or ceiling stand of a medical device, for example radiology. The drive axle may, for example, relate to a height adjustment or an adjustment of components in a horizontal plane. In other applications, for example, said drive axle relates to the adjustment of components along a circular arc guide.

In Ausgestaltungen ist die medizinische Einrichtung als bildgebende medizinische Einrichtung ausgebildet. Zumindest eine Bildgebungskomponente ist entlang der Linearführung der Omega-Antriebseinheit beweglich gelagert.In embodiments, the medical device is designed as an imaging medical device. At least one imaging component is movably mounted along the linear guide of the omega drive unit.

Beweglich gelagerte Bildgebungskomponenten umfassen beispielsweise Röntgendetektoren, insbesondere Flachbilddetektoren, und Röntgenstrahler (auch: Röntgenemitter, Röntgenröhren), insbesondere mit Blendeneinheit. Die Bildgebungskomponenten können insbesondere mittelbar an der Linearführung beweglich gelagert sein. Beispielsweise ist die zumindest eine Bildgebungskomponente an einem Boden- oder Deckenstativ mittels der Omega-Antriebseinrichtung in vertikaler Richtung verstellbar gelagert.Movably mounted imaging components include, for example, x-ray detectors, in particular flat-panel detectors, and x-ray emitters (also: x-ray emitters, x-ray tubes), in particular with a diaphragm unit. The imaging components may in particular be mounted movably on the linear guide. For example, the at least one imaging component is mounted on a floor or ceiling stand by means of the omega drive device in the vertical direction adjustable.

In Ausgestaltungen der medizinischen Einrichtung, insbesondere Röntgeneinrichtung, ist die zumindest eine Bildgebungskomponente zum Erzeugen von Bilddaten eines in einem Untersuchungsbereich gelagerten Untersuchungsobjektes, insbesondere Patienten, bezüglich des Untersuchungsbereichs derart entlang einer, insbesondere kreisbogenförmigen, Linearführung beweglich gelagert, dass die zumindest eine Bildgebungskomponente bezüglich einer durch den Untersuchungsbereich verlaufenden Orbitaldrehachse in unterschiedlichen Winkelstellungen positionierbar und arretierbar ist. Die Omega-Antriebseinrichtung ist dazu ausgebildet, die Bildgebungskomponente um die Orbitaldrehachse zu verstellen. Das Stellmittel steht mit der Sicherungseinrichtung in einer derartigen Wirkverbindung, dass eine Bewegung der Bildgebungskomponente entlang der Linearführung in Abhängigkeit einer längs des Stellmittels wirkenden Zugspannung freigegeben und blockiert werden kann.In embodiments of the medical device, in particular an X-ray device, the at least one imaging component for generating image data of an examination subject stored in an examination area, in particular patients, is movably mounted relative to the examination area along a linear guide, in particular a circular arc, such that the at least one imaging component has a reference to a the orbital axis of rotation running in the examination region can be positioned and locked in different angular positions. The omega drive device is configured to adjust the imaging component about the orbital axis of rotation. The adjusting means is in such operative connection with the securing device that a movement of the imaging component along the linear guide can be released and blocked as a function of a tensile stress acting along the actuating means.

Die medizinische Einrichtung ist in Ausgestaltungen als C-Bogenröntgeneinrichtung ausgebildet. In Ausgestaltungen, bei der die bildgebende medizinische Einrichtung als C-Bogenröntgeneinrichtung ausgebildet ist, kann eine kreisbogenförmige Linearführung insbesondere von einem C-förmigen Tragarm (auch: C-Bogen) gebildet sein, an dem die Bildgebungskomponenten, insbesondere zumindest ein Röntgenstrahler und zumindest ein Röntgendetektor, befestigt sind. Der Tragarm ist um die Orbitaldrehachse bewegbar und kann zusätzlich in an sich bekannter Art und Weise um eine Angulardrehachse geschwenkt werden.The medical device is designed in configurations as a C-arm X-ray device. In embodiments in which the medical imaging device is designed as a C-arm X-ray device, a circular arc-shaped linear guide can in particular be formed by a C-shaped support arm (also: C-arm) on which the imaging components, in particular at least one X-ray emitter and at least one X-ray detector , are attached. The support arm is movable about the orbital axis of rotation and can be pivoted in addition to a Angulardrehachse in a conventional manner.

In Ausgestaltung ist die zumindest eine Bildgebungskomponente entlang der kreisbogenförmigen Linearführung über einen Winkelbereich von zumindest 140°, bevorzugt von etwa 160° oder mehr, beweglich gelagert. Mit anderen Worten erstreckt sich die Linearführung beispielsweise um einen Winkelbereich von zumindest 140° um die Orbitaldrehachse.In an embodiment, the at least one imaging component is movably mounted along the arcuate linear guide over an angular range of at least 140 °, preferably of about 160 ° or more. In other words, the linear guide extends for example by an angular range of at least 140 ° about the orbital axis of rotation.

In Ausgestaltungen, bei der die medizinische Einrichtung als C-Bogenröntgeneinrichtung ausgebildet ist, kann das Stellmittel beispielsweise rückseitig entlang des C-förmigen Tragarms geführt sein, der so die kreisbogenförmige Linearführung bzw. die Kreisbogenführung zum Verstellen der Bildgebungskomponenten um die Orbitaldrehachse bildet. In derartigen Ausgestaltungen ist das Stellmittel vorzugsweise als Riemen oder Zahnriemen ausgebildet, der jeweils endseitig am Tragarm befestigt ist. Das Stellmittel, typischerweise der Riemen bzw. Zahnriemen, ist an der Kreisbogenführung befestigt und zumindest abschnittsweise in tangentialer Richtung über die Kreisbogenführung und über die federbelasteten Führungsmitteln geführt.In embodiments in which the medical device is designed as a C-arm X-ray device, the adjusting means may, for example, be guided along the back of the C-shaped support arm, thus forming the arcuate linear guide or the circular arc guide for adjusting the imaging components about the orbital axis of rotation. In such embodiments, the adjusting means is preferably formed as a belt or toothed belt, which is fastened in each case end to the support arm. The actuating means, typically the belt or toothed belt, is attached to the circular arc guide and guided at least in sections in the tangential direction over the circular arc guide and on the spring-loaded guide means.

Für eine weitere Beschreibung der Erfindung wird auf die in den Zeichnungsfiguren gezeigten Ausführungsbeispiele verwiesen. Es zeigen in einer schematischen Darstellung:

1: eine bildgebende medizinische Einrichtung mit Stellmitteln zum Positionieren und Arretieren eines Bildgebungskomponenten tragenden Tragarms bezüglich einer Orbitaldrehachse, in einer schematischen Schnittdarstellung;
2: Details einer Omega-Antriebseinrichtung zum Verstellen des in 1 dargestellten Tragarms, wobei eine Bewegung der Bildgebungskomponenten freigegeben ist;
3: Details der Omega-Antriebseinrichtung zum Verstellen des in 1 dargestellten Tragarms, wobei eine Bewegung der Bildgebungskomponenten freigegeben ist;

For a further description of the invention reference is made to the embodiments shown in the drawing figures. They show in a schematic representation:

1 an imaging medical device having positioning means for positioning and locking an imaging component supporting arm with respect to an orbital axis of rotation, in a schematic sectional view;
2 : Details of an omega drive device for adjusting the in 1 illustrated support arm, wherein a movement of the imaging components is released;
3 : Details of the omega drive mechanism for adjusting the in 1 illustrated support arm, wherein a movement of the imaging components is released;

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

1 bis 3 zeigen eine bildgebende medizinische Einrichtung 1, welche in der exemplarisch gezeigten Ausgestaltung als C-Bogenröntgeneinrichtung ausgebildet ist. Die bildgebende medizinische Einrichtung 1 umfasst ein C-förmigen Tragarm 2, welcher beispielsweise über ein nicht näher dargestelltes Deckenstativ an einer Raumdecke befestigt ist. 1 to 3 show an imaging medical facility 1 which is designed in the exemplary embodiment shown as C-arm X-ray device. The medical imaging facility 1 includes a C-shaped bracket 2 , which is attached for example via a ceiling support not shown in detail on a room ceiling.

In einer anderen Ausgestaltung ist der Tragarm 2 über ein Bodenstativ mit dem Raumboden verbunden. Alternativ kann vorgesehen sein, den Tragarm 2 beispielsweise an einer mobilen bzw. verfahrbaren Basisstation, die frei im Raum positionierbar ist, anzuordnen.In another embodiment, the support arm 2 connected to the room floor via a floor stand. Alternatively it can be provided, the support arm 2 For example, to a mobile or movable base station, which is freely positionable in space to arrange.

An den gegenüberliegenden Enden des Tragarms 2 sind Bildgebungskomponenten 4 der bildgebenden medizinischen Einrichtung 1 angeordnet. Eine Bildgebungskomponente 4 umfasst einen Röntgenstrahler 6 mit Blendeneinheit 8. Eine weitere Bildgebungskomponente 4 umfasst einen Röntgendetektor 10, insbesondere Flachbilddetektor. Der Röntgenstrahler 6 und der Röntgendetektor 10 sind einander gegenüberliegend um ein dazwischenliegenden Untersuchungsbereich U angeordnet. Die Bildgebungskomponenten 4 können bezüglich zwei zueinander senkrecht verlaufenden Drehachsen, einer Orbitaldrehachse D1 und einer Angulardrehachse D2 in verschiedenen Winkelstellungen um den Untersuchungsbereich angeordnet werden, um beispielsweise Projektionen des zu untersuchenden Bereiches aus unterschiedlichen Blickrichtungen zu erfassen.At the opposite ends of the support arm 2 are imaging components 4 the imaging medical facility 1 arranged. An imaging component 4 includes an X-ray source 6 with aperture unit 8th , Another imaging component 4 includes an X-ray detector 10 , especially flat-panel detector. The X-ray source 6 and the X-ray detector 10 are opposite one another around an intermediate examination area U arranged. The imaging components 4 can with respect to two mutually perpendicular axes of rotation, an orbital axis of rotation D1 and an angular axis of rotation D2 be arranged in different angular positions around the examination area, for example, to capture projections of the area to be examined from different directions.

Zum Rotieren der Bildgebungskomponenten 4 um die Orbitaldrehachse D1 bildet die radial außenliegende Seite des Tragarms 2 eine kreisbogenförmige Linearführung 12, an der ein Riemen 14, insbesondere Zahnriemen, befestigt ist bzw. an diesem zumindest abschnittsweise reibschlüssig anliegt. Der Riemen 14 bildet ein Stellmittel 16 zum Verstellen der Bildgebungskomponenten 4 bezüglich der Orbitaldrehachse D1, das von einer Omega-Antriebseinrichtung 18 angetrieben wird. Die Omega-Antriebseinrichtung 18 weist Führungsmittel 19 auf, die zwei Umlenkrollen 20, um deren Umfang der Riemen 14 abschnittsweise geführt ist, umfassen und eine Sicherungseinrichtung 21 implementieren. Zwischen den beiden Umlenkrollen 20 ist ein motorisch angetriebenes Antriebsrad 22 angeordnet. Der Riemen 14 ist über einen Winkelbereich von etwa 180° um das Antriebsrad 22 geführt. Das Antriebsrad 22 ist von einem Antrieb, insbesondere von einem an dem Antriebsrad angeflanschten Elektromotor, antreibbar. Das motorisch angetriebene Antriebsrad 22 und die Umlenkrollen 20 sind als Antriebseinheit 25 entlang der Linearführung 12 verfahrbar. An der Antriebseinheit 25 mittelbar oder unmittelbar befestigte Komponenten können somit in Richtung der Linearführung 12 relativ zu Komponenten, die mit der Linearführung 12 mittelbar oder unmittelbar verbunden sind, verstellt werden.To rotate the imaging components 4 around the orbital axis of rotation D1 forms the radially outer side of the support arm 2 a circular arc-shaped linear guide 12 on which a belt 14 , in particular toothed belt, is fastened or at least partially friction-applied thereto. The belt 14 forms an actuating means 16 for adjusting the imaging components 4 with respect to the orbital axis of rotation D1 that of an omega drive device 18 is driven. The omega drive device 18 has guiding means 19 on, the two pulleys 20 around the circumference of the belt 14 is performed in sections, include and a safety device 21 to implement. Between the two pulleys 20 is a motor driven drive wheel 22 arranged. The belt 14 is over an angular range of about 180 ° to the drive wheel 22 guided. The drive wheel 22 is drivable by a drive, in particular by an electric motor flanged to the drive wheel. The motor driven drive wheel 22 and the pulleys 20 are as a drive unit 25 along the linear guide 12 traversable. On the drive unit 25 indirectly or directly attached components can thus in the direction of the linear guide 12 relative to components with the linear guide 12 are indirectly or directly connected, be adjusted.

Details der Omega-Antriebseinrichtung 18 sind insbesondere in 2 dargestellt. Die Umlenkrollen 20 sind auf schwenkbar gelagerten Hebelarmen 24 angebracht, die mit Hilfe von Federmitteln 26 in Richtung der Linearführung 12 federnd vorgespannt sind.Details of the omega drive unit 18 are in particular in 2 shown. The pulleys 20 are on pivotally mounted lever arms 24 attached with the help of spring means 26 in the direction of the linear guide 12 are resiliently biased.

Die Hebelarme 24 weisen Eingriffsflächen 28 auf, die dazu ausgebildet sind, an der Linearführung 12 kraft-, reib- und/oder formschlüssig anzuliegen und so eine Bewegung der Bildgebungskomponenten 4 um die Orbitaldrehachse D1 zu blockieren. Die Eingriffsflächen 28 weisen beispielsweise eine Oberflächenstrukturierung in Form einer Riffelung, eine Beschichtung und/oder eine Art Bremsbelag auf und sind an dem beweglichen Freiende 30 der Hebelarme 24 angeordnet. Das Freiende 30 mit der Eingriffsfläche 28 steht radial vor der Umlenkrolle 20 hervor, so dass dieses in Abhängigkeit der Winkelstellung des Hebelarms 24 mit der Linearführung 12 insbesondere in reibschlüssigen Eingriff gebracht werden kann.The lever arms 24 have engagement surfaces 28 on, which are adapted to the linear guide 12 frictional and / or positive fit and so a movement of the imaging components 4 around the orbital axis of rotation D1 to block. The engagement surfaces 28 For example, have a surface texture in the form of a corrugation, a coating and / or a kind of brake pad and are at the movable free end 30 the lever arms 24 arranged. The free 30 with the engagement surface 28 is radially in front of the pulley 20 so that this depends on the angular position of the lever arm 24 with the linear guide 12 in particular can be brought into frictional engagement.

In der in 2 gezeigten Stellung sind die Hebelarme 24 in Freigabestellung positioniert, d. h. die Eingriffsflächen 28 liegen nicht an der Außenseite des Tragarms 2, der die Linearführung 12 bildet, an. Die Hebelarme 24 sind entgegen der Federkraft des Federmittels 26 gegen Anschläge 32 gedrückt. Die dazu notwendige Kraft wird durch den Riemen 14 vermittelt, der während des regulären Betriebs der bildgebenden medizinischen Einrichtung 1 unter einer Zugspannung bzw. Zugbelastung steht.In the in 2 shown position are the lever arms 24 positioned in the release position, ie the engagement surfaces 28 do not lie on the outside of the support arm 2 that the linear guide 12 forms, on. The lever arms 24 are against the spring force of the spring means 26 against attacks 32 pressed. The necessary force is provided by the belt 14 mediated during the regular operation of the imaging medical facility 1 is under a tensile stress or tensile load.

In 3 ist exemplarisch die Situation gezeigt, in der einer der Hebelarme 24 die Bewegung der Bildgebungskomponenten 4 entlang der Linearführung 12 im Uhrzeigersinn blockiert. Diese Situation entsteht beispielsweise, wenn der Riemen 14 reißt oder die längs des Riemens 14 wirkende Zugbelastung aus anderen Gründen unter einen unteren Grenzwert fällt, so dass die vom Federmittel 26 vermittelte Federkraft den Hebelarm 24 vom Anschlag 32 weg und gegen die Außenseite des Tragarms 2 drückt. In 3 ist lediglich der obere der beiden Hebelarme 24 in Eingriffsstellung dargestellt. Der untere in 2 dargestellte Hebelarm 24 liegt entsprechend in Eingriffsstellung ebenfalls an der Linearführung 12 derart an, dass eine Bewegung der Bildgebungskomponenten 4 entgegen des Uhrzeigersinns blockiert ist.In 3 is exemplified the situation shown in the one of the lever arms 24 the movement of the imaging components 4 along the linear guide 12 blocked in a clockwise direction. This situation arises, for example, when the belt 14 tears or along the belt 14 acting tensile load for other reasons falls below a lower limit, so that the spring means 26 mediated spring force the lever arm 24 from the stop 32 away and against the outside of the support arm 2 suppressed. In 3 is only the upper of the two lever arms 24 shown in engaged position. The lower in 2 illustrated lever arm 24 is correspondingly in engagement position also on the linear guide 12 such that movement of the imaging components 4 is blocked counterclockwise.

Obwohl die Erfindung im Detail mit Bezug auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht hierdurch eingeschränkt. Andere Variationen und Kombinationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne vom wesentlichen Gedanken der Erfindung zu abzuweichen.Although the invention has been illustrated and described in detail with reference to the preferred embodiments, the invention is not limited thereby. Other variations and combinations may be deduced therefrom by those skilled in the art without departing from the essential spirit of the invention.

Claims

Omega drive device (18) for a, in particular imaging, medical device (1) guided along a linear guide (12), zugbelastbaren actuating means (16) and along the zugbelastbaren actuating means movable drive unit, the at least one movably mounted and spring-loaded guide means ( 19) and a motor-driven drive wheel (15), wherein the tensile loadable actuating means (16) via the at least one spring-loaded guide means (19) and over at least a peripheral portion of the drive wheel (15) is guided, wherein the at least one spring-loaded guide means (19 ) is designed to exert a tensile load along the tensile loadable actuating means (16), wherein by the at least one spring loaded guide means (19) a safety device (21) is realized, which is adapted to movement of the drive unit relative to the linear guide (12) in Dependence of the lengthwise direction of the actuating means ( 16) release tensile stress and block.

Omega drive device (18) after Claim 1 , characterized in that the adjusting means as a belt (14), in particular toothed belt, rope, in particular wire rope, cable or chain is formed.

Omega drive device (18) after Claim 1 or 2 , characterized in that the at least one spring-loaded guide means (19) is adapted to be held under a mediated by the adjusting means (16) tension against the spring load in a release position in which the movement of the drive unit relative to the linear guide (12) released is.

Omega drive device (18) according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one spring-loaded guide means (19) is adapted to move by spring force into an engagement position in which the movement of the drive unit relative to the linear guide (12) is blocked moves to become when the tensile force acting along the actuating means (16) reaches or falls below a lower limit.

Omega drive device (18) according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one spring-loaded guide means (19) in the direction of the linear guide (12) is resiliently biased.

Omega drive device (18) according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one spring-loaded guide means (19) has an engagement surface (28) which is adapted to the movement of the drive unit relative to the linear guide (12) by frictional, frictional and / or positive engagement to block.

Omega drive device (18) after Claim 6 , characterized in that the engagement surface (28) has a surface structuring, a coating or a coating.

Omega drive device (18) after Claim 6 or 7 , characterized in that the at least one spring-loaded guide means (19) comprises a pivotally mounted and with respect to its axis of rotation resiliently biased lever arm (24), at the free end (30), the engagement surface (28) is arranged.

Omega drive device (18) after Claim 8 , characterized in that the at least one spring-loaded guide means (19) comprises a deflection roller (20), wherein the adjusting means (16) is guided over at least a peripheral portion of the deflection roller (20) and the deflection roller (20) on the lever arm (24). is mounted such that the free end (30) protrudes with the engagement surface (28) end in front of the deflection roller (20).

Omega drive device (18) after one of Claims 6 to 9 , characterized in that the at least one spring-loaded guide means (19) another pivotally mounted and resilient with respect to its axis of rotation prestressed lever arm (24), on whose free end (30) a further engagement surface (28) is arranged, which is adapted to block the movement of the drive unit relative to the linear guide (12) by frictional, frictional and / or positive engagement, wherein the further deflection roller (20) is mounted on the further lever arm (24) in such a manner that the free end (30) with the further engagement surface (28) protrudes in front of the further deflection roller (20).

Omega drive device (18) after Claim 10 , characterized in that the motor-driven drive wheel (15) between the deflection roller (30) and the further deflection roller (30) is arranged.

Medical device (1), in particular medical imaging device (1), with an omega drive device (18) according to one of Claims 1 to 11 ,

Medical facility (1), after Claim 12 , characterized in that the medical device (1) as an imaging medical device (1) is formed, wherein at least one imaging component (4) along the linear guide of the omega drive unit (18) is movably mounted.

Medical device (1), in particular X-ray device, according to Claim 13 wherein the at least one imaging component (4) for generating image data of an examination subject (U) mounted in an examination area (U) is movably mounted along a, in particular circular arc, linear guide (12) with respect to the examination area (U) an imaging component (4) is positionable and lockable in different angular positions with respect to an orbital rotation axis (D1) passing through the examination region (U), wherein the omega drive device (18) is adapted to deliver the imaging component (4) about the orbital rotation axis (D1) adjust.