DE3621480A1 - Verfahren und vorrichtung zum positionieren eines patienten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Positionieren eines Patienten bezüglich n Bewegungsachsen im Raum, die gegebenenfalls eine oder mehrere Schwenkachsen umfassen, wobei der Patient von einer ersten Position in eine zweite Position bewegt wird, während er in definierter Lage auf einer bezüglich der n Bewegungs­ achsen mittels einer Steuer- und Antriebseinheit bewegbaren Patientenliege fixiert ist.

Die Erfindung betrifft des weiteren eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einer auf einem Sockel montierten Patientenliege sowie einer Steuer- und Antriebseinheit für die Bewegung der Patientenliege bezüglich des Sockels.

Bekannt sind bisher Operationstische, bei denen der Patient auf der Patientenliege bezüglich dreier, orthogonaler Translationsachsen bewegt werden kann. Zusätzlich ist meist noch eine Schwenkachse, die horizontal und quer zur Körperlängsachse des Patienten verläuft, vorgesehen, um den Patienten in die soge­ nannte Trendelenburg-Position zu bringen. Die Bewegungen der Patientenliege bezüglich des Montage­ sockels können dabei jeweils nur bezüglich einer Bewegungs- oder Schwenkachse ausgeführt werden. Soll der Patient von einer ersten in eine zweite Position bewegt werden, wobei sich die Koordinaten mehrerer Achsen ändern, war es bislang nötig, die Bewegungen der Patientenliege mitsamt dem Patienten bezüglich der einzelnen Bewegungsachsen hintereinander auszu­ führen.

Dieses Verfahren läßt zwar eine genaue Positionierung des Patienten bezüglich der Bewegungsachsen im Raum zu, die Handhabung dieses Verfahrens ist jedoch relativ umständlich und zeitraubend.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ver­ fahren der eingangs beschriebenen Art derart zu ver­ bessern, daß der Patient direkt und schnell von einer ersten in eine zweite Position bewegt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zweite Position mit den Koordinaten Y 1, Y 2, . . . Yn der Steuer- und Antriebseinheit vorgegeben wird, und daß die Bewegung zur zweiten Position stetig erfolgt, in der Weise, daß ausgehend von der ersten Position mit den Koordinaten X 1, X 2, . . . Xn, die Differenzen der Koordinaten Z 1=Y 1-X 1, Z 2=Y 2 -X 2, . . . Zn=Yn-Xn gleichzeitig den Wert Null erreichen, sofern sie vor Beginn der Bewegung von Null verschieden sind.

Dieses erfindungsgemäße Verfahren zum Positionieren von Patienten läßt sich insbesondere bei neuesten Operations-, Behandlungs- und Untersuchungsmethoden der Medizin einsetzen.

Eine Einsatzmöglichkeit besteht beispielsweise beim Nierenlithotripter, bei dem die Nierensteine außerhalb des eigentlichen Behandlungsgerätes in ihrer Lage bestimmt werden können, woran dann nachfolgend der Patient mit einer einzigen stetigen Bewegung in die Behandlungsposition gefahren wird, in der der zu zer­ trümmernde Nierenstein im Fokus einer Ultraschallquelle positioniert ist.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der Patient bzw. eine Körperpartie des Patienten auf einer be­ liebigen Bahn im Raum bewegt werden, was dem Verfahren beispielsweise Einsatzmöglichkeiten in der Laser­ chirurgie schafft.

Bei bestimmten Anwendungsgebieten ist es vorteilhaft, wenn die Koordinaten der zweiten Position numerisch ermittelt und direkt als Vorgabe an die Steuer- und Antriebseinheit übermittelt werden. Zweckmäßigerweise werden dabei die Koordinaten der zweiten Position digital übermittelt.

Bei einem vorteilhaften Verfahren umfassen die Be­ wegungsachsen drei orthogonale Translationsachsen und eine Schwenkachse. Bevorzugt ist eine der Be­ wegungsachsen eine Schwenkachse, die senkrecht zur Körperlängsachse verläuft. Damit ist nicht nur eine optimale Anpassung der Lage des Patienten bezüglich der zu Untersuchungs- oder Behandlungszwecken einge­ setzten medizinischen Geräte möglich, eine solche Bewegungsachse erlaubt auch die schnelle automatische Einstellung der Patientenliege in die Trendelenburg- Position.

Für bestimmte Einsatzzwecke ist es vorteilhaft, wenn eine der Bewegungsachsen eine Schwenkachse ist, die parallel zur Körperlängsachse verläuft; dies ist z. B. bei der Anwendung des Verfahrens beim Nierenlithotripter der Fall.

Vorteilhaft wird die Patientenliege während der Be­ wegung von der ersten in die zweite Position zunächst auf eine maximale Geschwindigkeit beschleunigt und vor Erreichen der zweiten Position allmählich abge­ bremst. Dadurch läßt sich die Patientenliege mit dem Patienten in kürzester Zeit von der ersten in die zweite Position verfahren, ohne daß dabei ruckartige Bewegungsabläufe auftreten, die unter Umständen die Lage des Patienten bezüglich der Patientenliege in unerwünschter Weise verändern.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, daß die Antriebs- und Steuereinheit für jede der n Bewegungs­ achsen unabhängig voneinander steuerbare Antriebe umfaßt.

Als Antriebe werden elektrische Servomotoren bevor­ zugt. Als Antriebe für die Bewegungsachsen sind auch Hydraulikzylinder geeignet.

Bei der bevorzugten erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Patientenliege bezüglich dreier orthogonaler Translationsachsen und einer Schwenkachse bewegbar, wobei die Schwenkachse insbesondere parallel zur Körperlängsachse des Patienten verläuft. Um die Vor­ teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des Verfahrens voll zur Geltung zu bringen, ist es zweck­ mäßig, wenn die Antriebs- und Steuereinheit absolute Wegmeßsysteme für jede der n Bewegungsachsen umfaßt.

Für die Handhabung der Vorrichtung ist es vorteilhaft, wenn die Patientenliege lösbar auf dem Sockel montiert ist, wobei der Sockel mit einer Andockplatte für die Patientenliege abschließt, in die eine Antriebsmechanik für zwei horizontale, orthogonale Translationsbewegungen integriert ist. Bei einer solchen Vorrichtung läßt sich die Patientenliege mittels eines Transportwagens vom Sockel abheben und transportieren, wodurch der Sockel für den nächsten, bereits vorbereiteten Patienten, der auf einer gesonderten Patientenliege fixiert ist, ver­ wendbar wird. Dadurch, daß die gesamte Antriebsmechanik in dem Sockel integriert ist, ist eine kostengünstige Produktion der Patientenliege möglich, da diese nur die für die Halterung und Lagerung des Patienten notwendigen Funktionsmerkmale aufweisen muß. Außerdem vereinfacht diese Konstruktion das Andocken der Patientenliege an dem Sockel selbst.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Sockel auf einer Basisplatte, um eine vertikale Drehachse drehbar montiert. Zweckmäßigerweise wird dabei eine Rastung in 90°-Schritten vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung läßt sich der Sockel mitsamt der Patientenliege um beispielsweise 90° drehen, so daß ein Andocken und Übernehmen der Patientenliege durch einen Transportwagen erleichtert wird.

Diese und weitere Vorteile der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung noch näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1a bis Fig. 1d eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Positionierung von Patienten in einer Explosionsansicht und

Fig. 2 eine teilweise aufgebrochene Teil­ ansicht der Vorrichtung aus Richtung A in Fig. 1b.

Die erfindungsgemäße Positioniervorrichtung läßt sich in drei verschiedene Baugruppen aufspalten, eine Plattform 10 für die ortsfeste Montage, einen Sockel 12 mit integrierter Steuer- und Antriebseinheit 14 sowie eine auf dem Sockel abnehmbar montierte Patienten­ liege 16.

Die nachfolgend im Detail beschriebene Vorrichtung weist drei orthogonale Translationsachsen für die Höhen-, Längs- und Querverstellung der Liege 16 sowie eine Schwenkachse auf, die parallel zur Längsachse der Liege 16 verläuft und eine sogenannte isozentrische Drehung des Patienten mit der Liege 16 ermöglicht. Außerdem ist vorgesehen, daß der Sockel 12 samt der Liege 16 um eine Vertikalachse gegenüber der Platt­ form drehbar ist.

Fig. 1a zeigt die Plattform 10, deren quadratische Grundplatte 18 mit einem bauseitig vorhandenen Montagesockel 20 verschraubt ist. Auf der Oberseite der Grundplatte 18 ist über einen Ringflansch 19 eine vertikale Achse 22 montiert, die den Sockel 12 mit integrierter Steuer- und Antriebseinheit 14 sowie die Patientenliege 16 um eine vertikale Achse drehbar lagert.

Die Verschraubungen der Grundplatte mit dem bauseitigen Montagesockel 20 werden vorzugsweise in den Ecken der rechteckigen Grundplatte vorgenommen, so daß diese bei einer 45°-Drehung des Sockels gegenüber der Grund­ platte zugänglich sind und gelöst werden können. Dadurch läßt sich die gesamte Vorrichtung, d. h. Patientenliege 16 einschließlich Sockel 12 und Platt­ form 10, zu Service- und Reinigungszwecken trans­ portieren.

In zwei benachbarten Ecken der Grundplatte 18 sind konische Zentrierbuchsen 26 eingeschraubt, in die ein Rastbolzen 27 des Sockels 12 eingreift und den Sockel spielfrei in zwei 90°-Positionen der Drehung um die vertikale Achse 22 fixiert.

Die Achse 22 weist eine zentrale, axiale Bohrung 24 auf, die als Durchführung für Kabel von der Steuer- und Antriebseinheit zu nicht dargestellten Versorgungs- und Steuergeräten dient. An ihrem der Grundplatte 18 benachbarten Ende trägt die Achse 22 einen Lager­ ring 25.

Der Sockel 12 mit der Antriebs- und Steuereinheit 14 ist auf der Montageplatte 28 aufgebaut, die gleich groß ist wie die Grundplatte 18 und eine zentrale Bohrung 29 aufweist, durch die die Achse 22 hindurch­ greift. Auf der Montageplatte 28 ist zentral ein Lagergehäuse 30 montiert, welches die Achse 22 auf­ nimmt und diese über ein Radiallager 32 führt. Das Lagergehäuse nimmt weiterhin zwei Axialdrucklager 33 und 34 auf, die in ihrer Position mittels Gewinde­ ringen 35 und 36, die auf den Gewindeabschnitt 37 des freien Endes der Achse 22 aufgeschraubt sind, gehalten werden.

Im Bereich einer der Ecken der Montageplatte 28 ist der Rastbolzen 27 montiert, der mittels eines feder­ belasteten Fußpedals 38 vertikal nach oben gedrückt werden kann, so daß der Rastsitz mit den konischen Zentrierbuchsen 26 aufgehoben wird und eine Drehung des Sockels 12 gegenüber der Plattform 10 möglich ist. Diese Drehung um die vertikale Achse 22 kann durch einen in der Grundplatte 18 eingelassenen Anschlagstift 39 auf einen bestimmten Winkel, bei­ spielsweise ungefähr 90°, begrenzt werden, so daß die durch die Achse 22 geführten Kabel nicht über­ dreht werden.

Entlang einer Seite der Montageplatte 28 und direkt anschließend zum Lagergehäuse 30 erstreckt sich der Getriebeblock 40, der an der dem Lagergehäuse 30 angrenzenden Seite vier Bohrungen 42 aufweist, die über Flansche 43 Servomotore 44 (Motor 1 bis 4) trägt. Diese Servomotore sind so angeordnet, daß jeweils zwei mit ihren Längsachsen in einer Ebene liegen, welche senkrecht zur Montageplatte 28 ver­ läuft. Die vier Servomotore sind für die Höhen-, Längs- und Querverstellung sowie die isozentrische Drehung der Patientenliege vorgesehen. Die Servo­ motore 44 treiben direkt auf Schneckenwellen 45, die mit ihren Lagern 48 vom Getriebeblock 40 aufgenommen werden.

Die Schneckenwellen 45 bilden zusammen mit Schnecken­ rädern 47 innerhalb des Getriebeblocks ein Winkelge­ triebe. Die Schneckenräder sind drehfest mit Wellen 49 verbunden, die an ihrem der Montageplatte 28 zuge­ wandten Ende Zahnräder 46 und an ihrem entgegenge­ setzten Ende Encoder 50 tragen. Dies gilt für die drei Antriebe für die orthogonalen Translationsachsen. Bei der Schwenkachse ist auf der Welle des Schnecken­ rades lediglich ein Zahnrad 46 befestigt, das wie bei den den Translationsachsen zugeordneten Wellen 49 über ein weiteres Zahnrad 51 die eigentlichen An­ triebswellen für die Bewegungsachsen antreibt.

Die Antriebswelle für die Längsverschiebung trägt das Bezugszeichen 52, die Antriebswelle für die Quer­ verstellung das Bezugszeichen 53, die Antriebswelle für die isozentrische Drehung das Bezugszeichen 54 und die Antriebswelle für die Höhenverstellung das Bezugszeichen 55. Die Antriebswellen 52, 53 und 54 haben dabei einen sechseckigen Querschnitt, während die Welle 55 mit einem Gewindeabschnitt 56 endet.

Zunächst seien die Kraftübertragung für die Höhen­ verstellung der Patientenliege beschrieben. Wie aus der Kombination der Fig. 1a und 1b ersichtlich ist, greift die Antriebswelle 55 für die Höhenverstellung in eine Führungshülse 57 ein, die fest an einer Platte 58 montiert ist. Die Führungshülse 57 trägt an ihrem unteren, von der Platte 58 entfernten Ende eine Mutter 59 mit einem Innengewinde, das komplementär ist zu dem Gewinde des Gewindeabschnitts 56 der Welle 55. Durch eine Drehbewegung der Welle 55 wird die Platte 58, die parallel zur Montageplatte 28 angeordnet ist, in vertikaler Richtung bewegt.

Die Platte 58 trägt außer der Führungshülse 57 auch Teleskophülsen 60 für die Längs- und die Querachse sowie für den Antrieb für die isozentrische Drehung.

Innerhalb der Teleskophülsen 60 für die Hoch- und die Querachse sowie für den Antrieb für die isozentrische Drehung werden jeweils Wellenstücke 62, 63 und 64 geführt, die an einem Ende eine axiale Ausnehmung aufweisen, die komplementär ist zu den Sechskantquer­ schnitten der Antriebswellen 52, 53 und 54. Die Wellen­ stücke 62, 63 und 64 sind dabei teleskopartig gegen­ über den Antriebswellen 52, 53 und 54 verschiebbar, wodurch insgesamt in der Länge variable Antriebs­ wellen für die Hoch- und die Querachse sowie für den Antrieb der isozentrischen Drehung resultieren. Das Wellenstück 64 wird von der zugehörigen Teleskop­ hülse 60 bezüglich seiner vertikalen Position unver­ schieblich gehalten und trägt an seinem, der Antriebs­ welle 54 entfernten Ende einen Gewindeabschnitt 65, der derart mit einem komplementären Innengewinde an der Wellenverlängerung 66 zusammenwirkt, daß bei einer Drehung der Antriebswelle 54 und des Wellenstücks 64 eine Vertikalbewegung der Wellenver­ längerung 66 resultiert, welche über ein Gelenkstück 67 an einem Tragteil 68 angelenkt ist.

Zwischen der Platte 58 und der Oberseite des Getriebe­ blocks 40 ist ein Hubbegrenzungsblech 69 angeordnet, das Bohrungen für die Führungshülse 57 und die drei Teleskophülsen 60 aufweist. Das Hubbegrenzungsblech hat die Aufgabe, den Hub bei der Höhenverstellung auf etwa die halbe Höhe der Teleskophülsen zu begrenzen, um sicherzustellen, daß die teleskopartigen Verbindungen zwischen Antriebswellen 52, 53 und 54 und den Wellen­ stücken 62, 63, 64 jeweils erhalten bleiben und diese Teile nicht gegeneinander verkanten.

Auf der Platte 58 ist ein U-förmiges Lagerteil 70 symmetrisch bezüglich der Wellenstücke 62 und 63 be­ festigt, wobei das Lagerteil 70 das Tragteil 68 für die isozentrische Drehung verschwenkbar lagert. Das Lagerteil 70 weist ein Basisteil 71 auf, das symme­ trisch zwei Bohrungen enthält, durch die die Wellen­ stücke 62 und 63 für die Längs- und Querachse hindurch ragen. Die Wellenstücke 62 und 63 verlaufen dabei in einer Ebene mit der Schwenkachse, um die das Trag­ teil 68 durch das Lagerteil 70 verschwenkbar gehalten wird.

Beim Durchgang durch das Basisteil 71 des Lagerteils 70 werden die Wellenstücke 62 und 63 durch Radiallager 72 und 73 geführt.

Die Verschwenkbewegung des Tragteils 68 wird über ein Zahnradgetriebe 74 auf einen Encoder 75 über­ tragen, der einen Meßwert für die isozentrische Drehbewegung erzeugt. Die isozentrische Drehung wird durch einen Schaltnocken 77 beispielsweise auf ± 20° bezüglich der Horizontalen begrenzt, wobei in den jeweiligen Endstellungen durch den Nocken 77 nicht dargestellte Endabschalter betätigt werden. Auf der gleichen Welle ist zusätzlich noch ein Potentiometer 76 montiert, das einen absoluten Meß­ wert für die augenblickliche Verschwenkung des Trag­ teils 68 erzeugt.

Das Tragteil 68 weist parallel zu seiner Schwenkachse einen U-förmigen Querschnitt auf, wobei die Basis­ seite nach oben weist und die beiden Schenkel des U-Profils nach unten. Auf dem Basisteil des Trag­ teils 68 ist ein Schlitten 78 für die Längs- und Querverstellung der Patientenliege montiert. Symme­ trisch zur Schwenkachse des Tragteils 68 sind auf diesem zwei Getriebegehäuse 79 und 80 montiert, die jeweils ein Winkelgetriebe für die Quer- und Längs­ achse aufnehmen. Die Winkelgetriebe bestehen aus je einer Schneckenwelle 82 und je einem Schneckenrad 83, die miteinander in Eingriff stehen. Jeweils auf der gleichen Welle wie die Schneckenräder 83 sitzen An­ triebsritzel 84 und 85, die mit Zahnstangen 86 bzw. 87 für die Quer- bzw. Längsverstellung der Patienten­ liege zusammenwirken. Die das Antriebsritzel 84 und ein Schneckenrad 83 tragende Welle, die für die Quer­ verstellung des Schlittens verantwortlich ist, ist insgesamt in den beiden Getriebegehäusen 79 und 80 untergebracht. Die Zahnstange 86 für die Querverstel­ lung des Schlittens verläuft direkt oberhalb des Trag­ teils 68 zwischen den beiden Getriebegehäusen 79 und 80 im rechten Winkel zu der Schwenkachse für die isozentrische Drehung. Zu beiden Seiten der Getriebe­ gehäuse 79 und 80 sind parallel zu der Zahnstange 86 und bündig mit den beiden nach unten weisenden Schenkeln des Tragteils 68 Führungsleisten 88 und 89 angeordnet, die gleich lang wie die Zahnstange 86 sind und an ihren jeweiligen Enden gemeinsam mit der Zahnstange 86 Längsholme 81 und 91 tragen. Die Führungsschienen 88, 89 werden bei einer Querver­ schiebung von vier Rollen 92 geführt, die auf der Oberseite des Tragteils 68, benachbart zu den Ge­ triebegehäusen 79 und 80, angeordnet sind. Diese Längsholme bilden zusammen mit den Führungsschienen 88 und 89 einen Rahmen, der beim Antrieb der Querachse über die Zahnstange 86 eine Querbewegung ausführt.

Gleichzeitig lagern die Längsholme 81 und 91 die Enden einer Welle 93, die das Getriebegehäuse 79 parallel zu der Zahnstange 86 und im rechten Winkel zur Schwenkachse für die isozentrische Drehung durch­ setzt und die das Schneckenrad 83 des Längsachsenantriebs innerhalb des Getriebegehäuses 79 axial verschieblich und drehfest lagert. Diese Art der Lagerung wird dadurch erreicht, daß in der Welle 93 eine Längsnut mit einem eingesetzten Keil vorgesehen ist, der in einem komplementären Rücksprung im Schneckenrad 83 eingreift. Bei einer Querverschiebung des aus den Führungsschienen 88 und 89 sowie den Längsholmen 81 und 91 gebildeten Rahmen bleibt dadurch das Schnecken­ rad 83 ortsfest innerhalb des Getriebegehäuses 79 gelagert.

Die Welle 93 durchsetzt mit ihren beiden Wellenenden die Längsholme 81 und 91, wobei auf den Wellenenden auf den Außenseiten der Längsholme die Antriebsritzel 85 angeordnet und mit Splinten 97 drehfest und axial unverschieblich montiert sind.

Die Längsholme 81 und 91 tragen an ihren jeweiligen Enden insgesamt vier Führungsrollen 99, die etwas über die Oberkanten der Längsholme hervorstehen. Die Führungsrollen 99 sind mittels Kugellager mit Exzenter­ bolzen 101 an den Längsholmen gehalten und bilden das Gleitlager für einen Schlittenrahmen 90, der aus jeweils zwei Längsträgern 96 und zwei Querträgern 98 aufgebaut ist und von einer Abdeckplatte 100 nach oben hin abgeschlossen und versteift wird.

Die Längsträger 96 tragen auf ihren Innenseiten Zahn­ stangen 87, die mit den Antriebsritzeln 85 des Längs­ achsenantriebs in Eingriff stehen. Das Spiel zwischen den Ritzeln 85 und den Zahnstangen 87 läßt sich in einfacher Weise mittels der Exzenterbolzen 101 der Führungsrollen 99 einstellen.

Die Längsholme 81, 91 tragen an ihren unteren Seiten jeweils zwei, leicht über die senkrechten Außenflächen überstehende Führungsrollen 104, die dem Schlitten­ rahmen 90 eine seitliche Führung geben. Die Lagerung dieser Führungsrollen 104 wird in gleicher Weise realisiert wie bei den Führungsrollen 99, so daß auch hier eine einfache Einstellung des Spiels erfolgen kann.

Zur Aufnahme der Patientenliege 16 weisen die Längs­ träger 96 des Schlittenrahmens 90 jeweils an ihren Außenseiten zwei sich in vertikaler Richtung nach unten konisch verjüngende Nuten 106 auf, die sich nach oben hin durch die Abdeckplatte 100 fortsetzen. Die Patientenliege 16 trägt an ihrer Unterseite vier zu den Nuten 106 komplementäre Paßstücke 108 auf, die ein exaktes Aufsetzen der Patientenliege auf den Sockel 12 bzw. dessen Schlitten 78 erlauben.

Die Kraftübertragung für die Quer- und Längsverschie­ bung des Schlittens 78 mit der Patientenliege 16 er­ folgt nun von den Antriebswellen 52 und 53 über die Wellenstücke 62 und 63, die an ihren nach oben weisenden Enden Wellengelenke 94, 95 tragen. Diese Wellengelenke sind mit den Schneckenwellen 82, beispielsweise über Klauenkupplungen, drehfest und lösbar verbunden.

Besonders vorteilhaft bei der hier vorgestellten Konstruktion ist, daß die Antriebswellen für die Quer- und Längsverschiebung des Schlittens 78 in einer Ebene mit der Schwenkachse für die isozentrische Drehung angeordnet sind. Dadurch wird vermieden, daß die Wellenstücke 63, 64 bei einer Schwenkbewegung des Schlittens 78 in vertikaler Richtung eine Trans­ lationsbewegung ausführen müssen.

In der Zeichnung nicht dargestellt ist eine Blech­ abdeckung des Sockels 12, für die an der Platte 58 ein Befestigungsrahmen 110 vorgesehen ist. Der Sockelteil, der im wesentlichen von dem Lagerteil 70 und dem Tragteil 68 gebildet wird, wird üblicherweise durch einen Faltenbalg abgedeckt, der ebenfalls in der Zeichnung nicht dargestellt ist.

Die dritte Baugruppe der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung wird durch die Patientenliege 16 gebildet, die schematisch in den Fig. 1c und 1d dargestellt ist. Prinzipiell kann jede Art von Patientenauflage auf dem zuvor beschriebenen Sockel montiert werden, so z. B. übliche Operationstischplatten.

In der Zeichnung ist nun eine Patientenliege darge­ stellt, die sich im wesentlichen aus drei Rahmen zusammensetzt, wobei ein erster Rahmen 112 an seiner Unterseite die Paßstücke 108 trägt für die lösbare Verbindung der Patientenliege mit dem Sockel 12. An diesem Rahmen 112 ist ein zweiter Rahmen 114 in Längsrichtung des Rahmens 112 über Teleskopstangen 116 und Führungen 118 verschieblich gehalten. Die Relativ­ position des zweiten Rahmens 114 gegenüber dem ersten Rahmen 112 kann über Rastbolzen (nicht dargestellt) fixiert werden. Üblicherweise sind drei Rastpositionen vorgesehen, wobei in der ersten Position, in der die Rahmen 112 und 114 übereinander geschoben sind, die normale Betriebsstellung der Patientenliege bei einer Betätigung der Vorrichtung zur Positionierung des Patienten im Raum gesehen wird. Die zweite Raststel­ lung, bei der der Rahmen 114 etwa auf die halbe Länge der möglichen Ausziehbewegung ausgezogen ist, dient dazu, die Patientenliege mittels eines Transport­ wagens von dem Sockel 12 zu übernehmen, so daß der Patient auf der Patientenliege für den Transport von dem Behandlungsraum zu weiteren Aufenthaltsräumen verbleiben kann. Die dritte Raststellung des Rahmens 114 gegenüber dem ersten Rahmen 112 dient dazu, den Patienten, der sich in der ersten Rastposition relativ unzugänglich zwischen medizinischen Unter­ suchungsgeräten befindet, aus diesem Bereich heraus­ zubringen, so daß in Notfällen der Patient für den Arzt zur Behandlung schnell frei zugänglich ist. Für ein schnelles Verschieben des Patienten ist am freien Ende des zweiten Rahmens 114 ein Handgriff 124 vorgesehen.

Auf dem zweiten Rahmen 114 ist nun die eigentliche Patientenauflage auf einem dritten Rahmen 120 montiert, wobei, wie in Fig. 1d dargestellt, die Auflagefläche für den Patienten in einzelne Segmente 121, 122, 123 aufgegliedert sein kann.

Vorteilhaft ist der Rahmen 120 in drei gegeneinander bewegliche Teile untergliedert, so daß die Patienten auch in halb-oder vollständig sitzender Position behandelt oder untersucht werden können.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung können beispielsweise darin liegen, daß zur Unterstützung der Höhenverstellung in den Sockel 12 elastische Druckspeicher, wie z. B. Gas­ federn, eingebaut werden, die sich zum einen auf dem Getriebeblock 40 abstützen und zum anderen mit der Platte 58 verbunden sind.

Vorteilhaft für die Steuerung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es, wenn für die orthogonalen Trans­ lationsachsen absolut messende Wegaufnehmer vorhanden sind, so daß ein Verfahren der Patientenliege zum mechanischen Nullpunkt bei der Inbetriebnahme der Vorrichtung entfallen kann. Erleichtert wird eine Steuerung der Vorrichtung ebenfalls durch Tachogene­ ratoren, die direkt auf der Motorachse der Servo­ motoren befestigt werden können und für die Steuerung eine Rückmeldung für die Umdrehungsgeschwindigkeit der Motorachse liefern.

Für die numerische Steuerung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Positionieren von Patienten im Raum lassen sich neben Rechenanlagen vorteilhaft auch von Werkzeugmaschinen her bekannte numerische Steuerungen einsetzen, die gegenüber den Rechenanlagen vor allem einen Preisvorteil bieten. Der Datendurchsatz bei den numerischen Steuerungen ist für die bei der Positionierung von Patienten verlangte Schnelligkeit im Bewegungsablauf vollkommen ausreichend.

Claims (15)

1. Verfahren zum Positionieren eines Patienten bezüg­ lich n Bewegungsachsen im Raum, die gegebenenfalls eine oder mehrere Schwenkachsen umfassen, wobei der Patient von einer ersten Position in eine zweite Position bewegt wird, während er in definierter Lage auf einer bezüglich n Achsen mittels einer Steuer- und Antriebseinheit beweg­ baren Patientenliege fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Position mit den Koordinaten Y 1, Y 2, . . . Yn der Steuer- und Antriebseinheit (14) vorgegeben wird, und daß die Bewegung zur zweiten Position stetig erfolgt, in der Weise, daß aus­ gehend von der ersten Position mit den Koordinaten X 1, X 2, . . . Xn, die Differenzen der Koordinaten Z 1=Y 1-X 1, Z 2=Y 2-X 2, . . . Zn=Yn-Xn gleichzeitig den Wert Null erreichen, sofern sie vor Beginn der Bewegung von Null verschieden sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koordinaten der zweiten Position numerisch ermittelt und direkt als Vorgabe an die Steuer- und Antriebseinheit (14) übermittelt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Koordinaten der zweiten Position digital übermittelt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsachsen drei orthogonale Translationsachsen und eine Schwenkachse umfassen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Bewegungs­ achsen eine Schwenkachse ist, die senkrecht zur Körperlängsachse des Patienten verläuft.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Bewegungs­ achsen eine Schwenkachse ist, die parallel zur Körperlängsachse des Patienten verläuft.

7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Patientenliege während der Bewegung zunächst auf eine maximale Geschwindigkeit beschleunigt und vor Erreichen der zweiten Position allmählich abgebremst wird.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer auf einem Sockel montierten Patientenliege sowie einer Steuer- und Antriebs­ einheit für die Bewegung der Patientenliege bezüg­ lich des Sockels, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebs- und Steuereinheit (14) für jede der n Bewegungsachsen unabhängig voneinander steuerbare Antriebe (44) umfaßt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Patientenliege (16) bezüglich drei ortho­ gonaler Translationsachsen und einer Schwenkachse bewegbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Antriebe (44) Servomotoren sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Antriebe (44) Hydraulikzylinder sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebs- und Steuereinheit (14) absolute Wegmeßsysteme (50, 75, 76) für jede der n Bewegungsachsen umfaßt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Patientenliege (16) lösbar auf dem Sockel (12) montiert ist, wobei der Sockel mit einer Andockplatte (78) für die Liege (16) abschließt, wobei in die Andockplatte eine Antriebs­ mechanik für zwei horizontale orthogonale Trans­ lationsbewegungen integriert ist.

14. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (12) auf einer Basisplatte (10) um eine vertikale Drehachse drehbar montiert ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sockel (12) um die vertikale Drehachse in 90°-Schritten rastbar drehbar ist.