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Röntgenuntersuchungsgerät
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Röntgenuntersuchungsgerät mit mindestens
zwei manuell relativ zueinander verstellbaren Geräteteilen.
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Röntgenuntersuchungsgeräte besitzen stets mehrere relativ zueinander
verstellbare Geräteteile. Manche dieser Geräteteile, wie beispielsweise das Zielgerät
bei Untertischröhrengeräten, müssen außerdem hinreichend feinfühlig verstellt werden
können, um Verletzungen des Patienten zu vermeiden. Meist sind diese Geräteteile
jedoch zu schwer, um einigermaßen ermüdungsfrei alleine von Hand verstellt zu werden.
In solchen Fällen ist es bekannt, im Röntgenuntersuchungsgerät Unterstützungsmotoren
einzubauen, die durch im Handgriff, mit dem das Geräteteil verschoben wird, eingebaute
Schalter betätigt werden. Bei solchen Konstruktionen ist es jedoch nachteilig, daß
der Unterstützungsmotor eigentlich nicht unterstützend wirkt, sondern entweder nur
eine motorisch oder eine rein manuelle Bewegung zuläßt.
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Dabei hat die motorische Verstellung den wesentlichen Nachteil, daß
dabei das Gefühl für die am Patienten ausgeübte Kraft verloren geht.
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Um diesen Nachteil zu mildern, sind bereits Unterstützungsmotoren
benutzt worden, bei denen eine Rutschkupplung eingebaut ist, deren Drehmoment so
stark eingestellt ist, daß die Kraft gerade ausreicht das Geräteteil zu verstellen,
nicht aber um merkliche zusätzlickie Kräfte auszuüben. Wenn auch die Verletzungsgefahr
durch den Unterstützungsmotor bei solchen Röntgenuntersuchungsgeräten ausgeschaltet
ist, so ist doch die Feinfühligkeit der Verstellung auch hier nicht gegeben, weil
die unterstützende Kraft des Unterstützungsmotors bei Annäherung an seine aus Sicherheitsgründen
sehr niedrig gewählte Verstellgeschwindigkeit kurz ansteigt und dann ziemlich abrupt
abfällt.
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Durch die DE-AS 21 04 509 ist es bei einem Röntgenuntersuchungsgerät
zu diesem Zweck bekannt, dem zu verstellenden Geräteteil einen mit einem Tachogenerator
gekuppelten Unterstützungsmotor zuzuordnen und letzteren über einen Dehnungsmeßstreifen
zu steuern, der in dem das Geräteteil verstellenden Seilzug eingebaut ist.
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Dieser Dehnungsmeßstreifen ist bei dem bekannten Röntgenuntersuchungsgerät
an einem Meßverstärker angeschlossen, dessen Ausgangssignal in einer Vergleichsstufe
mit der Klemmenspannung des Tachogenerators verglichen wird. Das Ausgangssignal
der Vergleichsstufe wird dann nochmal verstärkt und zur Steuerung des Unterstützungsmotors
herangezogen. Bei diesem Röntgenuntersuchungsgerät wird es als nachteilig empfunden,
daß ein enorm hoher Aufwand getrieben werden muß, ohne daß verhindert werden kann,
daß die massebedingten Stellkräfte die Feinfühligkeit der Verstellung überdecken.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verstellbarkeit der
Geräteteile bei einem Röntgenuntersuchungsgerät leichtgängiger und feinfühliger
zu gestalten, ohne dabei einen übermäßigen Aufwand treiben zu müssen.
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Bei einem Röntgenuntersuchungsgerät der eingangs genannten Art ist
daher erfindungsgemäß ein Linearmotor mit seinem Kraftfeld zur Unterstützung der
Handkraft zwischen den zueinander verstellbaren Geräteteilen eingebaut und ein Handgriff
an dem zu verstehenden Geräteteil befestigt, dessen Griffteil zumindest infinitesimal
verschiebbar ist, wobei die Stellung des Griffteils mindestens ein Stellmittel beeinflußt,
das die Antriebsrichtung des tinearmotors steuert. Diese Konstruktion ergibt bei
der Verstellung einen unterstützenden Effekt, der bei allen in Frage kommenden Stellgeschwindigkeiten
geschwindigkeitsunabhängig ist. Dabei kann die unterstützende Kraft so ausgelegt
sein, daß sie die Reibungskräfte, die bei der Verstellung entstehen, nahezu kompensiert
und die Bedienungsperson lediglich die trägen Kräfte sowie die Anpreßkraft an den
Patienten zu überwinden hat. Ein weiterer Vorteil dieser Konstruktion ist es, daß
der zu treibende Aufwand relativ gering ist.
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In besonders zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung kann der Linearmotor
bei einen gegengewichtsausgeglichenen Geräteteil am Gegengewicht befestigt sein.
Hierdurch wirkt der Linearmotor selber als Gegengewicht, so daß sich die Gesamtmasse
des Gegengewichts bzw. des Röntgenuntersuchungsgerätes dadurch nicht verändert.
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Eine bedeutende Vereinfachung der Konstruktion ergibt sich, wenn der
Induk-Lionskamm in Weiterbildung der Erfindung einseitig angeordnet und die Führungsschiene
des
Gegengewichts zugleich Sekundärschiene des Linearmotors ist. In diesem Fall wird
sowohl der Platz als auch der Aufwand für eine zusätzliche Sekundärschiene des Linearmotors
eingespart.
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In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung kann eine Kupferschiene
auf der Fuhrungsschiene aufgeklebt sein.
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Hierdurch wird die Effektivität des Linearmotors, d.h.
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sein Wirkungsgrad, erhöht.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines in den Figuren
beschriebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schaubildliche
Ansicht eines teilweise aufgebrochenen Röntgenuntersuchungsgerätes mit einem Linearmotor,
Fig. 2 die Anordnung des Linearmotors im Gegengewicht, und Fig. 3 eine vergrößerte,
teilweise aufgebrochene Darstellung des Handgriffs des Röntgenuntersuchungsgerätes
der Figur 1.
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In der schaubildlichen Darstellung der Figur 1 erkennt man ein an
einem am Boden 1 veraukerten Fußgestell 2 um eine horizontale Achse 3 kippbares
Röntgenuntersuchungsgerät 4. Das Röntgenuntersuchungsgerät 4 ist in der Darstellung
der Figur 1 so um seine horizontale Achse 3 gekippt, daß seine Patientenlagerungsplatte
5 senkrecht steht. An der Patientenlagerungsplatte 5 angelehnt ist ein zu untersuchender
Patient 6 und vor dem Patienten ist ein Zielgerät 7 zu erkennen. Das Zielgerät ist
in einem längs der Patientenlagerungsplatte
längsverschiebbaren
sog. Längslaufwagen 8 in hier nicht näher dargestellter Weise senkrecht und quer
zur Patientenlagerungsplatte 5 verschiebbar. Am Röntgenzielgerät 7 ist ein zu der
hinter der Patientenlagerungsplatte 5 angeordneten, hier nicht dargestellten Röntgenröhre
zentrierter Röntgenbildverstärker 9 befestigt. Der Längslaufwagen 8 des Zielgerätes
7 ist an einem Seilzug 10 aufgehängt, der über zwei Umlenkrollen 11, 12 geführt
ist und durch ein Gegengewicht 13, das an dem anderen Trumm des Seilzuges 10 aufgehängt
ist, gegengewichtsausgeglichen. Das Gegengewicht 13 ist mittels Rollen 14, 15, 16,
17, 18, 19 (nur teilweise dargestellt) längs einer parallel zur Längsachse der Patientenlagerungsplatte
im Tischgestell 20 des Röntgenuntersuchungsgerätes 4 fest eingebauten Führungsschiene
21 verschiebbar.
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Wie die vergrößerte Darstellung der Figur 2, die einen Schnitt längs
der Linie II-II der Figur 1 darstellt, zeigt, sind die Bleiplatten 22, 23, 24, 25,
26 des Gegengewichts 13 zu beiden Seiten der Führungsschiene 21 angeordnet. An ihnen
sind die Rollen 14 bis 19 befestigt, die längs der vier Seiten der Führungsschiene
21 laufen. Die Bleiplatten 24, 25, 26 der einen Seite des Gegengewichts 13 enthalten
einen Durchbruch 27, in dem der Induktionskamm 28 eines Linearmotors 29 eingebaut
ist. Die Führungsschiene 21 des Röntgenuntersuchungsgerätes ist auf der dem Induktionskamm
des Linearmotors 29 zugewandten Seite mit einer 1,5 mm starken Kupferplatte 30 versehen,
die im Ausführungsbeispiel auf der Führungsschiene 21 aufgeklebt ist.
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Die Figur 3 zeigt in dem teilweise aufgebrochenen Handgriff 31 des
Zielgerätes 7 wie dessen Griffteil 32 im Handgriff 31 am Bolzen 33 entgegen der
Kraft der an
beiden Enden des Griffteils eingebauten Druckfedern
34 (nur eine dargestellt) längsverschiebbar gelagert ist.
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Das im unteren Teil des Handgriffs 31 steckende Griffteil 32 ist eingedreht.
Die Flanken 35, 36 des eingedrehten Abschnittes 37 sind beiderseitig abgeschrägt.
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Der untere Teil 38 des Handgriffs 31 enthält auch zwei Nockenschalter
39, 40, deren Rollen 41, 42 in der Ruhelage des Griffteils 32 in die Eindrehung
37 eingreifen.
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Beim Betrieb des Röntgenuntersuchungsgerätes 4 kann das Zielgerät
7 von Hand längs der Patientenlagerungsplatte hoch- oder heruntergeschoben werden.
Infolge des Gegengewichts 13 bleibt das Zielgerät dabei in jeder Stellung unabhängig
von der jeweiligen Kipplage der Patientenlagerungsplatte 5 stehen. Wegen der durch
die Einbauten im Zielgerät 7 und durch den Röntgenbildverstärker 9 bedingten hohen
Massen sind jedoch die zum Verstellen des Zielgerätes erforderlichen Kräfte erheblich#
Wird jedoch das Zielgerät 7 am Griffteil 32 angefaßt und beispielsweise hochgeschoben,
so wird beim Verschieben des Griffteils dieses zuerst im Handgriff 31 gegen die
Kraft der oberen Druckfeder (nicht dargestellt) verschoben, so daß die Rolle 41
des unteren Nockenschalters 39 die untere Flanke 35 der Eindrehung 37 hochfährt
und den unteren Nockenschalter betätigt.
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Dieser schaltet den Linearmotor 29 in der Antriebsrichtung ein, in
der er das Gegengewicht 13 nach unten drückt und dabei den Längslaufwagen 8 mit
dem Zielgerät 7 über den Seilzug 10 nach oben zieht.
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Durch den Linearmotor 29 wird eine zusätzliche unterstützende Kraft
erzeugt, die so bemessen ist, daß sie die Reibungswiderstände des Zielgerätes nahezu
vollständig überwindet. Dabei ist die unterstützende Kraft, die das Magnetfeld des
Linearmotors auf der Führungs-
schiene 21 ausübt, bei den in Frage
kommenden Geschwindigkeiten mangels direktem mechanischem Eingriff unabhängig davon,
ob das Zielgerät nun tatsächlich bewegt und mit welcher Geschwindigkeit es bewegt
wird. Der bedienende Arzt hat nur noch das Gefühl, ein extrem leichtgängiges Zielgerät
zu verstellen. Irgendwelche zusätzlichen Widerstände, die beim Anstoßen an irgendwelche
Körperteile erzeugt werden, werden bei den geringen, vom Arzt auszuübenden Stellkräften
deutlich bemerkt. Auf diese Weise ist durch diese Art der Ausbildung eines Unterstützungsmotors
nicht nur ein ermüdungsfreies, sondern auch ein feinfühligeres Arbeiten möglich
geworden.
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Anstelle der beiden Nockenschalter 39, 40 können im Handgriff 31 des
Zielgerätes 7 auch Dehnungsmeßstreifen, andere druckabhängige Widerstände oder piezoelektrische
Kristalle eingebaut werden. Diese werden durch die Kraftausübung auf das Griffteil
32 komprimiert bzw.
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infinitesimal verschoben. Die dabei erzeugte Änderung ihrer elektrischen
Eigenschaften kann gemessen und zur Steuerung des Linearmotors 29 herangezogen werden.
Dies hätte neben dem größeren Aufwand den weiteren Vorteil, daß die Bedienungsperson
nicht einmal mehr die Verschiebung des Griffteils gegenüber dem Handgriff merken
würde. Sie hätte das Gefühl, das Zielgerät 7 unmittelbar direkt zu verschieben.
Dabei könnte die Verstärkungsschaltung auch so ausgelegt werden, daß die am Dehnungsmeßstreifen
bzw. druckabhängigen Widerstand ausgeübte Kraft nicht nur den Linearmotor einschaltet,
sondern auch dessen Antriebsleistung entsprechend variiert.