DE2455447C3

DE2455447C3 - Patientenlagerungsvorrichtung eines Röntgengerätes

Info

Publication number: DE2455447C3
Application number: DE2455447A
Authority: DE
Inventors: Bengt Dipl.-Ing. Brundin; Wulf Trepte
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-11-22
Filing date: 1974-11-22
Publication date: 1981-02-05
Also published as: DE2455447A1; DE2455447B2; SE7512692L; FR2291733B1; US4019059A; SE416020B; FR2291733A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Patientenlagerungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei neuroradiologischen Untersuchungen, die eine Injektion von Kontrastmitteln in die Liquorräume tr, erfordern, wie /.. B. Encephalographie, Ventrikulographie und Myelographie, ist es notwendig, den Patienten um den zu untersuchenden Bereich drehen /u können.

so daß der schwerkraftabhängige Kontrastmittelfluß differenzierbar wird. Eine dazu geeignete Patientenlagerungsvorrichtung ist aus der DE-OS 20 08 169 und der DE-OS 15 66130 bekannt Bei den bekannten Vorrichtungen ist eine isozentrische Drehung der Lagerstatt um eine sie tragende horizontale Achse möglich. Nachteilig ist dabei, daß die Drehachse im Raum nicht in zwei Koordinaten einstellbar ist so daß die Anwendung der bekannten Vorrichtung begrenzt ist. In der DE-OS 14 66 755 ist eine Patientenlagerungsvorrichtung beschrieben, bei der der Patient um eine im Bereich seiner Hüfte liegende, höhenverstellbare Achse drehbar ist Eine Drehung um andere Körperbereiche ist jedoch nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Patientenlagerungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, bei der eine Drehung des Patienten um eine beliebige horizontale Achse im Patientenbereich erfolgen kann.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs i angegebene Ausbildung.

Eine Weiterbildung der Erfindung ist im Anspruch 2 angegeben. Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht vor allem darin, daß sie sehr leicht und raumsparend gebaut werden kana

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus Anspruch 3. Diese Ausgestaltung ist besonders robust und auch bei Patienten mit hohem Körpergewicht schwingungsfrei zu bauen.

Die Erfindung wird anhand der beiden im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Patientenlagerungsvorrichtung, deren Bewegungsmechanismus nach dem Prinzip eines Polarkoordinatensystems erfolgt,

Fig.2 ein Koordinatendiagramm, dessen Bewegungen der Patientenlagerungsvorrichiung in F i g. 1 entsprechen,

Fig.3 ein Blockschaltbild des Regelsystems einer Patientenlagerungsvorrichtung nach dem in F i g. 1 gezeigten Bewegungsprinzip,

Fig.4 eine Patientenlagerungsvorrichtung, deren Bewegungsmechanismus nach dem Prinzip eines rechtwinkeligen Koordinatensystems erfolgt,

F i g. 5 ein Koordinatendiagramm, dessen Bewegungen der Patientenlagerungsvorrichtung in Fig.4 entsprechen und

Fig.6 ein Blockschaltbild des Regelsystems einer Patientenlagerungsvorrichtung nach dem in Fig.4 gezeigten Bewegungsprinzip.

Die Patientenlagerungsvorrichtung nach F i g. 1 besitzt eine Stativsäule 1, in deren Innerem ein Antriebsmotor 2 angeordnet ist, an dessen horizontal herausragender Drehachse 3 ein Dreharm 4 mit U-förmigem Profil schwenkbar befestigt ist. Das Innere des U-Profils 5 dient als Führung für einen Ausleger 6. Außerdem ist dort ein Servomotor 7 angeordnet, der den Ausleger 6 mit Hilfe eines Gleitschlittens 8 in Längsrichtung des Dreharmes 4 betätigt, Der Ausleger 6 trägt seinerseits eine Patientenlagerstatt 9, die durch einen zweiten Servomotor 10 um die horizontale Drehachse 11 des Auslegers 6 drehbar ist. Die Patientenlagerstatt 9 ist außerdem in Richtung ihrer Drehachse 11 durch nicht dargestellte Mittel manuell einstellbar und in der Arbeitsstellung arretierbar.

Die Lagerstatt 9 besteht aus drei miteinander gelenkig verbundenen Elementen, nämlich dem Rücken-

teil 12, das mit einer ausschjebbaren strahlendurchlässigen Kopfstütze 13 versehen ist, dem Sitz^: oder Mittelteil 14 und dem Beinteil 15, das eine schwenkbare Fußstütze 16 besitzt. Zum Fixieren des auf der Lagerstatt 9 ruhenden Patienten 17 sind an dieser der Schultergürtel ί 18, der Kniegürtel 19 und der Beingürtel 20 angeordnet.

Die Fig.2 zeigt ein Koordinatendiagramm, dessen prinzipieller Aufbau der Lage der Patientenlagerungsvorrichtung in Fig. 1 entspricht In diesem Diagramm sind zwei rechtwinklige Koordinatensysteme x/y in (Raumkoordinatensystem) und a/b (Patientenkoordinatensystem) dargestellt; dabei ist der Nullpunkt des Patientenkoordinatensystems a/b in die Drehachse 11 der Lagerstatt 9 gelegt.

Das Patientenkoordinatensystem a/b ist entlang der Linie 5', die mit der gedachten Mittelachse des U-Profils 5 des Dreharmes 4 identisch ist, bewegbar. Der Winkel zwischen der x-Achse des Raumkoordinatensytems x/y und der a-Achse des Patientenkoordinatensystems a/b. die der Längsrichtung der Patientenlagerstatt 9 entspricht, ist mit ß, der Abstand zwischen der Drehachse 3 und der Drehachse 11 der a-Acnse mit R und der Winkel zwischen der y-Achse und der Linie 5' ist mit γ bezeichnet Ein weiterer Winkel öl' zwischen der Linie 5' und der i>-Achse des Patientenkoordinatensy- r-, stems a/b ist gleich der Differenz zwischen den Winkeln γ und β (α' = γ — ß\ Die Raumachse 24 (Drehzentrum) kennzeichnet diejenige Raumachse, um die sich der Patient in einer im Patientenkoordinatensystem a/b festgelegten Patientenachse 29 isozentrisch bewegen jo soll. Die Koordinaten xo, jo der Raumachse 24 sind die Sollwerte für die Verstellung der Patientenachse 29. Die Raumachse 24 kann durch ein an der Röntgenröhre-Bilderzeuger-Kombination 25 angebrachtes Lichtvisier markiert werden. Ihre Koordinaten sind an den Skalen r> 27,28 ablesbar.

Die erwähnten Bewegungen der Patientenlagerungsvorrichtung werden mit Hilfe eines in der F i g. 3 dargestellten Blockschaltbildes einer elektrischen Regeleinheil gesteuert. Bestandteil dieser Regeleinheit w ist ein Steuerkasten 21, der entweder auf einem Wagen 22, an irgendeiner beliebigen Stelle an der Vorrichtung selbst oder an einer Wand des Behandlungsraumes angebracht werden kann (F ig. 1). Der über ein Kabel 23 mit der Patientenlagerungsvorrichtung verbundene 4j Steuerkasten 21 besitzt vier Drehknöpfe x', y', a', o'für die Einstellung von Koordinaten zweier getrennter Koordinatensysteme, von denen eines (x/y) der Röntgenröhre-Bilderzeuger-Kombination 25 und das andere der Patientenlagerstatt 9 zugeordnet ist. Zur -,< > Vorbereitung der Grundeinstellung des Patienten wird zunächst vom Arzt die Patientenachse 29 gewählt und am Patienten 17 markiert. Anschließend wird diejenige Raumachse (*o, ye) im Raumkoordinatensystem x/y (F i g. 2) festgelegt und mit Hilfe des Lichtvisiers 24' markiert, mit der die Patientenachse 29 zur Deckung gebracht werden soll. Die Werte von Xo und jo können an den Skalen 27, 28 des Röntgenstativs 26 abgelesen werden (Fig. 1). Diese Werte werden mit Hilfe der Drehknöpfe *', y' am Steuerkasten 21 eingestellt. Die to Lagerstatt 9 wird jetzt durch Betätigen der Drehknöpfe a'. b' des Steuerkastens 21 durch später beschriebene Mittel so gesteuert, daß sich die Patientenachse 29 am Patienten 17 mit der durch die im Raumkoordinatensystem x/y festgelegten und markierten Raumachse 24 „-, deckt.

Durch Betätigen eines an der Lagerungsvorrichtung angeoidneten Drehknopfes ß' erfolgt durch ebenfalls spater beschriebene Mittel eine jsozenirische Bewegung des Patienten 17 um die gewählte horizontale Raumachse. Dem Drehknopf ß' ist eine Anzeigevorrichtung 31 zugeordnet, die den jeweiligen Winkel der Patientenlagerstatt 9 gegenüber deren horizontaler Lage anzeigt Als Istwertgeber für die Koordinaten des Drehzentrums 24 werden Drehmelder verwendet, die an der Drehachse 3 und an der Drehachse 11 (Fig. 1) angeordnet sind und deren Ausgangssignale dem Sinus bzw. Cosinus des Drehwinkels der zugeordneten Drehachsen entsprechen. Ferner ist ein Potentiometer 38 im Dreharm 4 derart angebracht daß dessen Widerstandswert dem Abstand zwischen den Drehachsen 3 und 11 proportional ist. Die übrigen Bestandteile des Regelsystems werden später beschrieben.

Die Drehknöpfe x' und y' des Steuerkastens 21 werden zunächst an den jeweils zugeordneten Skalen 32, 33 auf diejenigen Werte eingestellt, die an den Skalen 27,2S für die horizontale bzw. vertikale Lage der Raumachse 24 (Isozentrum) abzuäsen sind. Das elektrische Signal entsprechend der horizontalen Lage der Raumachse 24 (xo, F i g. 3) wird über die Leitung 34 des Kabels 23 dem Regelkreis 35 zugeführt Das Signal, das der vertikalen Lage der Raumachse 24 entspricht (jo, F i g. 3), gelangt über die Leitung 36 zum Regelkreis 37. Das Ausgangssignal des Potentiometers 38 ist abhängig vom Abstand R zwischen den Drehachsen 3 und 11.

Im Drehmelder γ 2, der an der Drehachse 3 angeordnet ist, wird der Wert für den Abstand R mit dem Sinus bzw. Cosinus desjenigen Winkels, den der Dreharm 4 zur Zeit hat, multipliziert. Das Produkt Run -γ erreicht den Regelkreis 35 über die Verbindungsleitung 39 und das Produkt Äcos ■ γ den Regelkreis 37 über die Verbindungsleitung 40. Diese Signale werden den jeweiligen Regelkreisen 35, 37 zugeführt.

Durch Betätigen der am Steuerkasten 21 angeordneten Drehknöpfe a' für die horizontale und b' für die vertikale Bewegung der Lagerstatt wird die Patientenach..e 29 des Patienten 17 durch die Motoren 2,7 und 10 zur Raumachse 24 geführt. Die Werte der Drehknöpfe a', b' werden in entsprechender Weise in elektrische Signale umgewandelt und dem Drehmelder β 1 über die Leitungen 41,42 zugleitet.

Die am Drehmelder β 1 angelegten elektrischen Werte entsprechend den Patientenkoordinaten a/b werden mit dessen Ausgangswerten multipliziert So wird dem Regelkreis 35 über die Verbindung 43 des Signals

acos ■ β — bs\n ■ β

und Hem Regelkreis 37 über die Verbindung 44 das Signal

6cos · β + asm · β

zugeführt.

Die den Regelkreisen 35 und 37 zugeführten Sollwerte entsprechend der räumlichen Lage der Raumachse 24 *n, y_n werden jetzt mit den zugeleiteten Istwerten verglichen. Demzufolge kommt im Regelkreis 35 folgende Gleichung zustande:

= .Yi, - IR sin ·;·

cos

- h sin

und im Regelkreis 37 folgende Gleichung:

;, = Vi, - (R CO-, - ; f h COn ,J - U SIM ' ,/I

Die Differenzsignale f ν und ty. die dann entstehen. wenn die Ist- und Sollwerte unterschiedlich sind, werden verwendet, um den Servomotor 7 zur l.ängsvcrschiebung des Auslegers 6 und den Servomotor 2 zur Drehung des Dreharmes 4 zu steuern. Da die Steuerung dieser Motoren entspreehend der Größe der Winkel erfolgen muß, werden aber zuerst die fx und f.^-Signale einem weiteren Drehmelder γ 1, der an der Drehachse 3 befestigt ist. zugeführt. Die Ausgangssignale dieser Drehmelder werden wie folgt ermittelt: :n

ι a : v sin ■ ;· . r cos ■ ■■

: V COS ' ;■ t . 1' Sill ■ ; .

Diese Signale werden den jeweils zugeordneten .Signalverstärkern 45,46 und anschließend den Motoren 2, 7 zugeleitet. Diese Motoren werden so lange eingeschaltet, bis ein Ausgleich zwischen Ist- und Sollwerten stattgefunden hat. :n

Der Winkel ix' wird durch den Servomotor IO entsprechend dem Unterschied zwischen den Ausgangssignalen der Drehmelder γ 2 und β 2 (χ = γ 2 - β 2) gesteuert. Dieses Signal wird dem Motorverstärker 47 zugeführt, wobei der Servomotor 10 so lange angetrie- y. ben wird, bis /x'=0 ist. Der Drehmelder ix ist an der Drehachse 11 und der Drehmelder β 2 an der β 1-Achse des Drehmelders^ 1 angeordnet.

Wenn der Drehmelder β 1 durch den Drehknopf ß' verstellt wird, ändert sich dessen Ausgangssignal derart. ;n daß die Motoren 7,2 und 10 wie vorher beschrieben, die Bewegung des Dreharmes 4, des Auslegers 6 und der Patientenlagerstatt 9 in solcher funktionellen Abhängigkeit voneinander steuern, daß eine isozentrische Bewegung um die Raumachse 24 erfolgt. Die isozen- r> irische Bewegung ist geschwindigkeitsgesteuert, d. h. abhängig von der Geschwindigkeit der Drehung des Drehmelders β 1, bei dem der Drehwinkel außerdem wählbar ist.

Die Patientenlagerstatt ist in einem beliebigen w konstanten Winkel in ihrer Längsrichtung (Transversaloeweguiig/ uuu scitMciiii ua/.u ιαιιιυαι. lmüS niVjigl durch Betätigen der Drehknöpfe a' bzw. ti.

Fig.4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Patientenlagerungsvorrichtung, deren Bewegungsme- -r, chanismus nach dem Prinzip eines rechtwinkligen Koordinatensystems erfolgt. Die Vorrichtung besteht aus zwei vertikalen Säulen 48, die einen vertikal verschiebbaren horizontalen Balken 49 tragen. Der Balken 49 trägt seinerseits die Lagerstatt 9, die durch -,n das Laufgestell 50 in Längsrichtung des Balkens fahrbar ist.

Im Bereich der beiden Enden des Balkens 49 sind Schlitten 51 mit den jeweils zugeordneten Laufrollen 52, 53 befestigt, die auf entlang den Säulen 48 fest angeordneten Schienen 54 vertikal geführt sind. Die oberen Enden der Säulen sind durch einen Holm 55 verbunden, auf dem fünf Kettenräder 57' und 56 bis 59 angeordnet und an den Achsen 60 bis 63 drehbar gelagert sind. Der Balken 49 ist zur Gewichtsentlastung t,o über die Kettenzüge 64,65 mit einem Gegengewicht 66 verbunden. Der Kettenzug 64 ist an der Oberseite des Balkens 49 befestigt, läuft oberhalb des Kettenrades 56, unterhalb des Rades 57, dann wieder oberhalb des Kettenrades 58 und ist an der Oberseite des ti Gegengewichts 66 fest angeordnet. Der Kettenzug 65, der ebenfalls an der Oberseite des Balkens 49 angebracht ist. läuft oberhalb des Kettenrades 59 und oberhalb des an der Achse hl hinter dem Rad 57 gelagerten Kettenrades 57', und ist schließlich an der Oberseite des Gegengewichts 66 befestigt. Der Balken ist außerdem mit dem Gegengewicht durch die Kettenzüge 68, 69 verbunden, die unterhalb der am Hoden 70 angebrachten, durch die Anlenkpunkle 71 drehbaren Kettenräder 72 laufen.

Das Laufgestell 50 mit der Lagerstatt 9 besitzt Rollen 73, die auf beiden Seiten des Balkens 49 laufen und durch den im Gestell angeordneten Servomotor 74 angetrieben werden. Für die Schwenkbewegung der Lagerstatt 9 ist der Antriebsmotor 75 vorgesehen. Die Patientenlagerstatt 9 ist außerdem in Richtung ihrer Drehachse 76 mittels einer Spindel 77, die durch den Motor 78, der ebenfalls wie der Antriebsmotor 75 im I.mifgestcll 50 angeordnet ist, verschiebbar und in der jeweiligen gewünschten Arbeitsstellung arretierbar.

Wie in Fig. 4 zu erkennen ist, sind die Elemente 12, 14, 15 mit der Fußstütze 16 der Patientenlagerstatt 9 derart verstellbar, daß die Lagerungsplatte als Patientenstuhl benutzbar ist. Der Neigungswinkel des Rückenteils 12 und des Beinteils 15 mit der Fußstütze 16 gegenüber dem Mittelteil 14 sind durch an sich bekannte und daher nicht gezeigte Mittel einstellbar.

Die Bewegungen der Patientenlagerungsvorrichtung werden wie in dem in F i g. I gezeigten Ausführungsbeispiel mit Hilfe einer später dargestellten elektrischen Regelemheit gesteuert. Bestandteil der Regeleinheit ist auch hier ein Steuerkasten 79, der z. B. auf einem Gestell 80 angebracht ist. Der Steuerkasten 79 ist über ein Kabel 81 mit dei Patientenlagerungsvorrichtung verbunden. Der Kasten 79 besitzt vier Drehknöpfe u', v', c'. d' für die Einstellung von Koordinaten zweier getrennter Koordinatensysteme, von denen eines u/v) der räumlichen Lage der Raumachse 24 der Lagerstatt (Raumkoordinaten) und das andere der räumlichen Lage der gewünschten Patientenachse 29 (Patientenkoordinaten) zugeordnet ist. Die Grundeinstellung des Patienten kann, wie zu F i g. 1 beschrieben, aufgrund der vom Arzt am Patienten 17 markierten Patientenachse 29 und der gewünschten Raumachse 24 als Ausgangsla-

IUl UtC l3Uf.VlttllAV.ltl.

eingestellt werden. Die Raumkoordinaten werden mit den Drehknöpfen u', v'am Steuerkasten 79 gewählt. Die Lagerstatt wird jetzt durch Betätigen der Drehknöpfe c'. d' des Steuerkastens 79 durch später beschriebene Mittel so gesteuert, daß sich die Raumachse 24 mit der Patientenachse 29 deckt.

Durch Betätigen eines weiteren am Steuerkasten 79 angeordneten Drehknopfes φ' erfolgt durch ebenfalls später beschriebene Mittel eine isozentrische Bewegung des Patienten um die gewählte virtuelle horizontale Patientenachse 29. Dem Drehknopf φ' ist genau wie in dem in F i g. 1 gezeigten Beispiel eine Anzeigevorrichtung 82 zugeordnet die den jeweiligen Winkel der Patientenlagerstatt 9 gegenüber dessen horizontaler Lage anzeigt. Die Lagerstatt 9 ist außerdem durch Drücken des Knopfes 83 des Steuerkastens 79 in Richtung ihrer Drehachse 76 einstellbar.

Fig.5 zeigt ein Koordinatendiagramm, dessen prinzipieller Aufbau der Lage der Patientenlagerungsvorrichtung in Fig.4 entspricht Das Koordinatendiagramm besteht aus dem Koordinatensystem mit der Raumkoordinaten u/v und den Patientenkoordinaten c'd, dabei ist der Nullpunkt des Systems dd in die Drehachse 76 der Lagerstatt 9 gelegt Der Winkel zwischen den Achsen u und c ist mit φ und die horizontale Patientenachse, um die sich der Körper de;

Patienten 17 drehen soll, ist wiederum mit 29 und die Raumachse mit 24 bezeichnet. Das Diagramm wird in Verbindung mit dem in Fig. 6 dargestellten Blockschaltbild des Regelkreises der in Fig.4 gezeigten Lagerungsvorrichtung näher erläutert. ">

Nach diesem Blockschaltbild werden als Istwertgeber die Potentiometer 84, 85 verwendet, die an den Servomotoren 67 und 74 für die vertikale bzw. horizor.iale Bewegung der Lagerungsvorrichtung 9 angeordnet sind. Die Potentiometer 84, 85 sind derart id angebracht, daß deren Widerstandswerte der Lage des Balkens 49 bzw. des Laufgestells 50 der Lagerstatt 9 proportional sind. Die übrigen Bestandteile des Regelsystems werden später beschrieben.

Die mittels der Drehknöpfe c', d', u', v'eingegebenen ι > Werte werden mittels der motorgetriebenen Potentiometer 86 bis 89 eingestellt. Durch geschwindigkeitsgesteuerte Motoren 90 bis 93, die jeweils an einem Signalverstärker 94 bis 97 angeschlossen sind, ist eine schnelle, weiche und genaue Hinstellung der Lagerstatt -'» erreichbar.

Die Drehknöpfe u' und v' des Steuerkastens 79 werden an den Skalen 98, 99 auf diejenigen Werte eingestellt, die an den Skalen 27, 28 (Fig.4) für die horizontale bzw. vertikale Lage des Isozentrums 2> abzulesen sind. Das elektrische Signal, entsprechend der horizontalen Lage des Isozentrums (uo, Fig.5) wird über die Leitung 100 des Kabels 81 dem Regelkreis 101 zugeführt. Das Signal, das der vertikalen Lage des Isozentrums entspricht (V₀, Fig.5), gelangt über die Leitung 102 zum Regelkreis 103. Die Ausgangssignale der Potentiometer 84, 85 sind abhängig von der Lage des Balkens 49 bzw. des Laufgestells 50. Die diesen Lagen entsprechenden Werte (Istwerte) erreichen die Regelkreise 101,103 über die Verbindungsleitungen 104 s"> (u-ist) und 105 (v-ist). Diese Signale werden den jeweiligen Regelkreisen 101 und 103 zugeführt.

Durch Betätigen der am Steuerkasten 79 angebrachten Drehknöpfe c' und d' für die Bewegung der Lagerstatt in ihrer Längsrichtung (Transversalbewegung) und senkrecht dazu wird die Patientenachse 29 (F i g. 4) durch die Motoren 67 und 74 zum Isozentrum

Di° W°rt° ^Aar Drehknö"fe c', d' v/crdc" ir.

verwendet, um den Servomotor 74 zur horizontalen Bewegung der Lagerstatt 9 und den Servomotor 67 zur vertikalen Bewegung des Balkens 49 zu steuern. Die Ausgangssignale dieser Regelkreise werden wie folgt ermittelt:

:„ = ti soll — ii_isl

ι,- = C Sl)II - Γ,·,, .

Diese Signale werden den jeweils zugeordneten Signalverstärkern 110, III über die Leitungen 112, 113 und anschließend den Motoren 74, 67 zugleitet. Die Motoren werden so lange eingeschaltet, bis ein Ausgleich zwischen Ist- und Sollwerten stattgefunden hat.

Der Rotor des Drehmelders φ 1 ist mit dem Rotor eines zweiten Drehmelders φ 2 verbunden. Beide sind so aufeinander abgestimmt, daß ihre Ausgangssignale die gleiche Phasenlage haben. Dem Drehmelder φ 2 werden in bezug auf den Drehmelder φ 1 zwei konstante Spannungssignale e und f zugeführt. Die Ausgangssignale (Sollwerte) des Drehmelders ψ 2 gelangen über die Leitungen 114, 115 zu einem weiteren an der Drehachse 76 der Lagerstatt 9 angeordneten Drehmelder φ 3. In diesem Drehmelder findet eine Differenzbildung zwischen den über die Leitungen 114, 115 zugeführten Signalen (Sollwerte) und dem vom Rotor des Drehmelders φ 3 erzeugten Winkelwert (Istwert) statt. Das Ausgangssignal des Drehmelders φ 3 wird über die Leitung 116 einem Regelkreis 117 zugeführt, dem über die Leitung 118 auch das konstante Signal e zugeleitet ist. Das Ausgangssignal dieses Regelkreises wird nach der Formel

50

entsprechender Weise in elektrische Signale umgewandelt und dem Drehmelder φ 1 über die Leitungen 106, 107 zugeleitet.

Die am Drehmelder φ 1 angelegten elektrischen Werte entsprechend den Patientenkoordinaten cld werden mit dessen Ausgangswerten multipliziert. So wird dem Regelkreis 101 über die Verbindung 108 des Signals ccosgo + c/sin φ und dem Regelkreis 103 über die Verbindung 109 dem Signal dcoscp—esinip zugeführt. Zuerst werden in den Regelkreisen 101, 103 die Differenzsignale der Sollwerte ausgerechnet Demzufolge kommt im Regelkreis 101 folgende Gleichung zustande.

i/ soll = iif, — (c cos 9+ d sin q)
und im Regelkreis 103 folgende Gleichung:
υ soll = v₀ — (d cos if — c sin y).

Die Differenzsignale s„ und ε* d.h. die Ausgangssignale der Regelkreise 101, 103, die dann entstehen, wenn die Ist- und Sollwerte unterschiedlich sind, werden

"i

= 7 soll — '/ ist

ermittelt.

Dieses Signal wird dem Signalverstärker 119 über die Leitung 120 und anschließend dem Motor 75 zugeleitet, wobei der Motor so lange angetrieben wird, bis εφ = 0

J U J

Drehknopf φ' über den geschwindigkeitsgesteuerten Motor 121 mit dem zugeordneten Signalverstärker 122 verstellt werden, ändern sich deren Ausgangssignale derart, daß die Motoren 67, 74 und 75, wie vorher beschrieben, die Bewegung des Balkens 49, des Laufgestells 50 und der Patientenlagerstatt 9 in solcher funktioneller Abhängigkeit voneinander steuern, daß eine isozentrische Bewegung um die Achse 24 erfolgt. Die "sozentrische Bewegung ist auch in diesem Beispiel geschwindigkeitsgesteuert, d. h. abhängig von der Geschwindigkeit der Drehung der Drehmelder φ 1 und φ 2. Der Drehwinkel φ ist außerdem wählbar.

Wenn die Lage der Röntgenröhre-Bilderzeuger-Kombination 25 manuell verändert wird (neues Isozentrum) wird die neue Lage des Röntgenstativs 26 an den Skalen 27, 28 abgelesen und mit den Drehknöpfen u', v' entsprechend eingestellt Durch Drehen dieser Knöpfe entsteht eine Differenz zwischen den Ist- und Sollwerten, die den Motoren 67 und 74 zugeführt werden, wobei diese so lange eingeschaltet werden, bis die Markierung des Patienten das neue Isozentrum erreicht hat ohne die Drehknöpfe c' und d' zu betätigen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Patientenlagerungsvorrichtung für ein Röntgengerät, mit einer um eine im Bereich eines auf ihr ruhenden Patienten liegende horizontale Raumachse drehbaren Lagerstatt und einem Antriebsmotor zu deren isozentrischer Drehung, sowie mit Mitteln zum Einstellen der Lagerstatt in bezug auf die Raumachse, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Servomotoren (7,10,67,74) für die Einstellung der Lagerungsvorrichtung mit einer Regelvorrichtung (Fig.3, 6) vorhanden sind, die eine Anordnung (x', y'. £/', v') für die Einstellung der Sollwerte (xo, jo, üb, Vo) der Koordinaten (x/y, u/v) dieser Raumachse (24) (Raumkoordinaten) und eine weitere Anordnung (γ 2,38, 84, 85) für die Ermittlung der Istwerte dieser Koordinaten (x/y) sowie eine Nachlaufsteuervorrichtung (35, 37, 101, 103) enthält, welche die Servomotoren (7, 10, 67, 74) beim Auftreten einer Differenz zwischen den Soll- und Istwerten im Sinne eines Ausgleiches betätigt und daß die Mittel zum Einstellen der Lagerstatt Sollwertgeber (a', b', c', d') für die Koordinaten (a/b; c/d) der gewünschten Lage der Patientendrehachse (29) (Patientenkoordinaten) sind, die an der Regelvorrichtung (Fig.3, 6) angeschlossen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Patientenlagerungsvorrichtung einen Dreharm (4) besitzt, an dessen freiem Ende die Lagerstatt (9) um eine horizontale Achse (11) schwenkbar gelagert ist, und diese Achse an einem in Längsrichtung des Drehanvvs (4) bewegbaren Gleitschlitten (8) gehalte-t ist und der Antriebsmotor (2) den Dreharm (4) betätigt während einer der Servomotoren (10) die Schwenkbewegung der Lagerstatt (9) und der andere Servomotor (7) den Gleitschlitten (8) betätigt.

3. Vorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Patientenlagerungsvorrichtung (9) aus mindestens einer vertikalen Säule (48) besteht, die einen vertikal verschiebbaren horizontalen Balken (49) trägt, an dem die Lagerstatt (9). um eine in Längsrichtung des Balkens (49) verschiebbare horizontale Achse (76) schwenkbar befestigt ist, wobei der Antriebsmotor (75) die Schwenkbewegung der Lagerstatt (9) und je einer der Servomotoren (67, 74) die Bewegungen der Achse (76) der Lagerstatt (9) und des Balkens (49) betätigt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Patientenlagerstatt (9) in Richtung ihrer Drehachse (11₍ 76) motorisch verschiebbar und in der jeweiligen Arbeitsstellung arretierbar ist.

5. Patientenlagerungsvorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß als Ist- und Sollwertgeber (λ, β 1, β 2, γί, γ 2, φ 1, φ 2, φ 3) Drehmelder verwendet sind.

jo