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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein Gerät
für medizinische
Diagnose und/oder Therapie mit einem Patiententisch, der mit den
nachfolgenden Elementen versehen ist:
- – einem
Patiententischblatt,
- – einem
Hebemechanismus zum Einstellen der Höhe des Tischblattes,
- – wobei
der genannte Hebemechanismus mit wenigstens einem Scharnier versehen
ist, welches das Patiententischblatt unterstützt, auf einer Basisfläche ruht
und wenigstens zwei Schenkel umfasst,
- – und
einem Antriebsmechanismus, der zwischen der Basisfläche und
dem Tischblatt vorgesehen ist zur Höheneinstellung des Hebemechanismus.
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Ein Gerät mit einem Tischblatt und
einem Hebemechanismus zum Einstellen der Höhe des Tischblattes ist aus
der US Patentschrift Nr. 4.157.743 bekannt.
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In einem Gerät für medizinische Applikationen,
wobei ein Patiententisch verwendet wird, ist die Höhe des Patiententisches
vorzugsweise zwischen einer unteren Lage, relativ nahe am Boden
des Arbeitsraumes, und einer oberen Lage, relativ weit über dem
Boden einstellbar. Um eine relativ niedrige untere Lage des Patiententisches
zu erzielen, wäre
es möglich,
in dem Boden des Arbeitsraumes eine Ausnehmung zu machen, damit
der Hebemechanismus darin versenkt werden könnte. Gebäudeverwalter schätzen Änderungen
in der Gebäudestruktur
nicht, um Apparatur unterzubringen; weiterhin ist es in den meisten
Gebäuden
nicht möglich,
ein Gerät
(teilweise) in dem Boden zu versenken, weil der Boden des Raumes
gleichzeitig die Decke eines darunter liegenden Raumes bildet. Deswegen
gibt es ein Bedürfnis nach
einem Hebemechanismus, der in der untersten Lage eine geringe Konstruktionshöhe und in
der obersten Lage eine große
Höhe hat.
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Eine weitere Anforderung an einen
Patiententisch ist, dass er nur eine begrenzte Bodenfläche beansprucht,
so dass das Personal auf bequeme Weise arbeiten und um den Tisch
herum gehen kann, ohne mit dem Rahmen des Tisches zusammenzustoßen oder
ohne dass ihre Bewegungen behindert werden. Folglich ist ein Patiententisch
mit einer gedrängten
Basiskonstruktion erforderlich.
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Weiterhin soll der Patiententisch
in Geräten für medizinische
Applikationen unter Belastung biegefest sein, d. h. die Konstruktion
soll sehr starr sein. Dies ist wichtig für Strahlungstherapie, wobei
zunächst
ein zu bestrahlendes Gebiet eines Patienten definiert wird und danach
die wirkliche Bestrahlung durchgeführt wird. Zwischen der Definition
des zu bestrahlenden Gebietes und der Durchführung der Bestrahlung des Patienten
und folglich auch der Tisch, auf dem der Patient liegt, darf nicht
gegenüber
der Ausrüstung
verlagert werden, es sei denn auf kontrollierte Weise. Während einer
tomographische Bilderzeugung soll der Tisch ebenfalls während der
Belichtung genau dieselbe Orientierung und Position haben, da das
Bild sonst unscharf ist.
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Es wird erwartet, dass es in nächster Nähe möglich sein
wird, Operationen durchzuführen
auf Basis eines oder mehrerer Bilder des zu behandelnden Gebietes,
die im Voraus gemacht wurden. Ein Bild-geführtes Operationssystem wird
verwendet um einem Chirurgen die Lage eines Instrumentes in einem
Operationsgebiet in dem Körper
eines Patienten zu zeigen. Bilder, wie Röntgenbilder, CT- oder MRI-Bilder
werden vor der Operation von dem Patienten gemacht. Ein Lagenmesssystem
misst die Lage des Operationsinstrumentes gegenüber dem Patienten während der
Operation und ein Datenprozessor berechnet die Lage in einem derartigen
vorher aufgenommenen Bild, das der gemessenen Lage des Operationsinstrumentes
entspricht. Das im Voraus erzeugt Bild wird an einem Monitor wiedergegeben
und die aktuelle Lage des Instrumentes wird darin reproduziert.
Der Chirurg kann das Bild an dem Monitor betrachten um zu sehen,
wo sich das Instrument in dem Operationsgebiet befindet, ohne dass der
Chirurg das Instrument direkt sieht. Das Bild an dem Monitor zeigt,
wie der Chirurg das Instrument in dem Operationsgebiet bewegen kann,
ohne dass er sich einer großen
Gefahr aussetzt, unnötig
Gewebe zu beschädigen
und besonders ohne Gefahr einer Beschädigung eines vitalen Organs.
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Ein derartiges Bild-geführtes Operationssystem
wird vorzugsweise in der Neurochirurgie angewandt um dem Chirurgen
genau zu zeigen, wo in dem Gehirn das Operationsinstrument sich
während der
Gehirnoperation befindet. Während
einer derartigen Operation ist es von wesentlicher Bedeutung, dass
der Patient überhaupt
nicht einer Lagenänderung
ausgesetzt wird, anders als genau kontrolliert, gegenüber der
Lage, die er zu dem Zeitpunkt einnahm, als das Bild gemacht wurde.
Dies kann nur dann erreicht werden, wenn keine oder nur einwandfrei
kontrollierte Bewegungen des Tischblatts auftreten.
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Der Hebemechanismus, der aus der
genannten US Patentschrift bekannt ist, umfasst eine Anzahl Pantographen,
die das Tischblatt tragen und die je eine Anzahl schwenkbar miteinander
verbundener Schenkel aufweisen. Der bekannte Hebemechanismus belegt
eine Bodenfläche,
die den Abmessungen des zu verlagernden Tischblatts nahezu entspricht.
Die Scharniere eines derartigen Hebemechanismus können einfach
derart konstruiert werden, dass sie spielfrei sind und um zu gewährleisten,
dass ein derartiges Scharnier eine ausreichende Starrheit gegen
eine horizontale Verlagerung bietet, kann ein derartiges Scharnier
derart konstruiert werden, dass es eine Breite hat, die mit der
des Tisches verglichen werden kann und ebenfalls ausreichend solide Schenkel
hat, die innerhalb bestimmter Grenzen, eine beliebig starke Konstruktion
haben kann. Unter Verwendung dieses bekannten Hebemechanismus kann
auf diese Weise eine Basis für
einen Patiententisch verwirklicht werden, der ausreichend starr und
von einer gedrängten
Konstruktion ist.
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Das Verlagern des Tischblatts auf-
und abwärts
erfordert einen Antriebsmechanismus, der in die gedrängte Konstruktion
des Hebemechanismus passt, eine ausreichende Starrheit in der vertikalen Richtung
in Bezug auf die obenstehenden Starrheitsanforderungen bietet und
eine einfache Konstruktion aufweist, die vorzugsweise aus kommerziell
verfügbaren
Elementen besteht.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ein Gerät
für medizinische
Diagnose und/oder Therapie zu schaffen, das einen Patiententisch
umfasst, der solchen Anforderungen entspricht.
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Um diese Aufgabe zu erfüllen weist
das Gerät
nach der vorliegenden Erfindung das Kennzeichen auf, dass der Antriebsmechanismus
wenigstens zwei Expansionseinheiten aufweist, die je eine Gewindespindel
aufweisen, die durch eine zugeordnete Mutter hindurchgehen, wobei
die genannten zwei Gewindespindeln sich parallel zueinander erstrecken
und wobei die genannten Expansionseinheiten dazu vorgesehen sind,
bei Antrieb in entgegengesetzten Richtungen zu expandieren.
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Gewindespindeln können praktisch nicht zusammengedrückt werden
unter Umständen
einer Belastung, so dass sie zu der gewünschten Starrheit der Konstruktion
beitragen; weiterhin sind diese Elemente ebenfalls kommerziell verfügbar. Weil
die Gewindespindeln derart angeordnet werden, dass sie, wenn angetrieben,
in entgegengesetzten Richtungen einen expandierenden Effekt haben,
beaufschlagen sie nur in dem nicht expandierten Zustand einen relativ
geringen Raum und können über einen
relativ großen
Abstand expandieren; in dem expandierten Zustand haben sie eine
Länge,
die nur etwas kleiner ist als die dreifache Länge in dem nicht expandierten Zustand.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden die zwei Expansionseinheiten von
einem gemeinsamen Antriebsmotor angetrieben. Weil jede der Muttern
(oder jede der Gewindespindeln) in der entgegengesetzten Richtung angetrieben
wird, ist nur ein einziger Antriebsmotor für die zwei Expansionseinheiten
erforderlich; dies führt
aus wirtschaftlichem Gesichtspunkt zu einer interessanten Ausführungsform.
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Der Antriebsmechanismus wird vorzugsweise
zwischen den Schenkeln des Scharniers vorgesehen. Dies bietet eine
gedrängte
Einheit zur Einstellung der Höhe.
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In einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird der Antriebsmechanismus im Wesentlichen
halbwegs des Scharnierschenkels vorgesehen. Sollte der Hub der zwei
Expansionseinheiten zusammen nicht zureichend sein zum Erzielen der
gewünschten
Höheneinstellung
des Tisches, so kann die gesamte Höheneinstellung durch Durchführung dieses
Schrittes praktisch verdoppelt werden. Sogar wenn die Kräfte, die
auf die Gewindespindeln wirken dann höher sind, wird, in Anbetracht
der hohen Starrheit dieser Elemente, die gesamte Starrheit des Tisches
kaum beeinträchtigt
werden.
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In einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden die Scharnierschenkel als ein
Parallelogramm zweier paralleler Stangen konstruiert. Eine große Starrheit
der Scharnierkonstruktion wird auf diese Weise erhalten, das Gewicht
dieser Konstruktion ist dennoch nach wie vor relativ gering. Unter
Umständen
der Belastung wird jeweils eine der Stangen druckbelastet, während die
andere Stange zugbelastet wird. Keine der zwei Stangen wird während der
Verlagerung des Tisches in der horizontalen Richtung zusätzlich biegebelastet,
so dass eine große
Starrheit erzielt wird.
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In noch einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung besteht das Scharnier aus nur zwei Schenkeln.
Folglich ist die Scharnierkonstruktion sehr robust und gedrängt und
folglich optimal, insbesondere in Kombination mit der oben genannten
Ausführungsform,
wobei die Schenkel durch ein Parallelogramm von Stangen gebildet
werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
sind in der Zeichnung dargestellt und werden im vorliegenden Fall
näher beschrieben.
Es zeigen:
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1 eine
schaubildliche Darstellung eines Geräts für medizinische Diagnose und/oder
Therapie nach der vorliegenden Erfindung,
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2 eine
schaubildliche Darstellung eines Teils des Hebemechanismus zum Einstellen
der Höhe
des Patiententischblatts,
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3 eine
schaubildliche Darstellung eines Antriebsmechanismus, wie dieser
in dem Hebemechanismus aus 2 verwendet
wird,
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4 eine
schaubildliche Darstellung eines Patiententisches nach der vorliegenden
Erfindung in dem gehobenen Zustand,
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5 eine
schaubildliche Darstellung eines Patiententisches nach der vorliegenden
Erfindung in herunter gefahrenem Zustand.
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1 ist
eine schaubildliche Darstellung eines Geräts für medizinische Diagnose und/oder
Therapie nach der vorliegenden Erfindung. Das Gerät ist in
diesem Fall ein Gerät
für Röntgenuntersuchung und
besteht aus einer Einheit zum Unterstützen der Röntgenelemente und aus einem
Patiententisch 4. Die Einheit zur Unterstützung der
Röntgenelemente umfasst
eine Säule 2,
an der ein Schenkel 6 befestigt ist. Der Schenkel 6 ist
mit der Säule 2 derart
verbunden, dass er um zwei senkrecht aufeinander stehende horizontale
Achsen drehbar ist. Das eine Ende des Schenkels 6 ist an
einem Träger 8 befestigt,
der um eine Achse 10 drehbar ist. Die Röntgenelemente sind an den Enden
des Trägers 8 befestigt,
d. h. ein Röntgenbildverstärker 12 und
eine Röntgenquelle 14.
Unter dem Einfluss eines Gegengewichtes 18 fällt der
gemeinsame Schwerpunkt des Trägers 8 mit
den Röntgenelementen 12 und 14,
des Schenkels 6 und des Gegengewichtes 18 mit
dem Schnittpunkt der zwei horizontalen senkrecht aufeinander stehenden Drehungsachsen
des Schenkels 6 zusammen. Ein Patient 16 liegt
auf einem Patiententischblatt 20 des Patiententisches 4.
Das Patiententischblatt 20 ist auf einer Basis 22 befestigt,
die auf dem Boden des Arbeitsraumes vorgesehen ist; der Hebemechanismus zum
Einstellen der Höhe
des Tischblatts ist mit der genannten Basis verbunden, wie nachher
noch näher
beschrieben wird. Ein Fernsehmonitor, an dem das Röntgenbild
wiedergegeben werden kann, hängt an
der Decke des Arbeitsraums.
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2 und 3 zeigen einen Teil des Hebemechanismus
zum Einstellen der Höhe
des Tischblatts 20. Der in 2 dargestellte
Teil besteht aus einem Scharnier, das auf einer Basisfläche 26 ruht
und zwei Schenkel 28 und 30 aufweist, wobei die
Schenkel miteinander derart verbunden sind, dass sie entsprechend
einer Scharnierlinie 32 scharnieren können. Weil die Schenkel als
Parallelogramm konstruiert sind, gibt es in dieser Ausführungsform
zwei senkrecht aufeinander stehende Scharnierlinien 32a und 32b.
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Jeder der Scharnierschenkel 28 und 30 ist als
Parallelogramm zweier paralleler Stangen 34a, 36a bzw. 34b, 36b konstruiert.
Das Ende des unteren Schenkels 28, das am Boden 26 befestigt
ist, ist derart auf einem Basiselement 38 angeordnet, dass
die zwei Stangen 34a und 36a auf die Weise eines
Paralellogramms darin befestigt sind. Weiterhin ist das Ende des
unteren Schenkels 28, das mit dem oberen Schenkel 30 verbunden
ist, mit einem Zwischenteil 40 derart verbunden ist, dass
die zwei Stangen 34a und 36a ebenfalls darin befestigt
sind, und zwar wie ein Parallelogramm. Das Ende des oberen Schenkels 30,
das an dem Tischblatt 20 befestigt ist, ist mit einem Endteil 42 derart
verbunden, dass die zwei Stangen 34b und 36b darin
wie ein Parallelogramm befestigt sind. Das Ende des oberen Schenkels 30, das
mit dem unteren Schenkel 28 verbunden ist, ist ebenfalls
mit dem Zwischenteil 40 derart verbunden, dass die zwei
Stangen 34b und 36b ebenfalls darin wie ein Parallelogramm
befestigt sind.
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Zwischen den zwei Schenkeln 28 und 30 ist ein
Antriebsmechanismus 44 vorgesehen, der zwei Expansionseinheiten 46 und 48 aufweist,
die je eine Gewindespindel 54, 56 enthalten, die
durch eine zugeordnete Mutter 50 bzw. 52 hindurch
geht. Die zwei Gewindespindeln 54 und 56 erstrecken
sich parallel zueinander. Der Antriebsmechanismus 44 ist
mit den Enden 76 und 78 der Gewindespindeln 45 und 56 verbunden
(siehe 3), und zwar
halbwegs jedes der Scharnierschenkel 28 und 30.
Dazu ist jeweils eine der Stangen 34a und 34b,
die je einem der Parallelogramme 28 und 30 zugeordnet
sind, derart konstruiert, dass sie eine H-Form hat, wobei der Steg
der H-Form den Stützpunkt
für die
zugehörige
Gewindespindel bildet.
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Die Expansionseinheiten 46 und 48 sind
vorgesehen zum Expandieren in einander entgegengesetzten Richtungen,
und zwar in Reaktion auf den Antrieb. Dies wird dadurch erreicht,
dass jede der Muttern 50 und 52 mit einem Schwingrad 58 bzw. 60 versehen
wird und ebenfalls mit demselben Gewindetyp (beide Rechtsgewinde
oder Linksgewinde), wobei die Gewindespindeln ebenfalls mit demselben Gewinde
versehen sind. Wenn die zwei Schwingräder 58 und 60 mit
Hilfe eines gemeinsamen Antriebsmotors 70 über ein
Schwingrad dieses Motors angetrieben werden, werden die zwei Gewindespindeln 54 und 56 in
dem entgegengesetzten Sinne gedreht, so dass die Gewindespindel 54 herunter
bewegt und die Gewindespindel 56 aufwärts bewegt und umgekehrt. Dadurch
expandieren oder schwinden die beiden Gewindespindeln, und zwar
in Reaktion auf den Antrieb. Die zwei Schwingräder 58 und 60 und
das Motorschwingrad 62 sind derart vorgesehen, dass sie
in einem Getriebekasten 64 drehbar sind. Auf der Außenseite
des Getriebekastens sind zwei Vorsprünge 68 vorgesehen,
die mit entsprechenden Ausnehmungen 72 in einem Führungselement 74 zusammenarbeiten,
das mit dem Zwischenteil 40 verbunden ist. Die Kombination
der Vorsprünge 68 und
der entsprechenden Ausnehmungen 72 in dem Führungselement 74 bildet
auf diese Weise einen Mechanismus zum Festhalten des Getriebekastens
in einer symmetrischen Lage gegenüber den zwei Schenkeln 28 und 30.
Folglich erfahren die zwei Parallelogramme die gleiche Verlagerung,
so dass das Tischblatt genau horizontal bleibt.
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3 zeigt
den Antriebsmechanismus 44 an sich und bietet eine bessere
Darstellung dieses Mechanismus. Die Bezugszeichen in 3 sind dieselben wie die
der entsprechenden Elemente in 2. 3 zeigt den gemeinsamen
Antriebsmotor 70 mit dem Schwingrad 62. Die Figur
zeigt ebenfalls die Verbindungsteile 76 und 78, über die
der Antriebsmechanismus 44 halbwegs jedes der Scharnierschenkel 28 und 30 befestigt
ist, d. h. an dem Steg dieser H-förmigen Schenkel.
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4 ist
eine schaubildliche Darstellung des Patiententisches 4 nach
der vorliegenden Erfindung in dem gehobenen Zustand. Das Tischblatt 20 ist
an dem Endteil 42 angeordnet, das mit dem Ende des oberen
Schenkels 30 verbunden ist, wie anhand der 2 beschrieben. Das Tischblatt wird durch
Drehung der Muttern 50 und 52 um die Gewindespindeln 54 und 56 parallel
zu sich selbst herauf und herunter gefahren. Die Länge der
Gewindespindeln ist derart gewählt
worden, dass die Spindeln in den Raum der H-förmigen
Stangen 34a und 34b in zusammengeklapptem Zustand
genau hinein passen.
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5 ist
eine schaubildliche Darstellung des Patiententisches 4 nach
der vorliegenden Erfindung in dem zusammengeklappten Zustand. Der
Schenkel 34b erstreckt sich dann parallel zu der Parallelogrammstange 36a und
befindet sich auf der Innenseite der Stange 36a. Auf gleiche
Weise erstreckt sich der Schenkel 34a auf der anderen Seite
des Hebemechanismus parallel zu der Parallelogrammstange 36b zu
der inneren Seite der Stange 36b. Auf diese Weise wird
in dem zusammengeklappten Zustand ein sehr gedrängter Patiententisch, wie üblicherweise
von den Benutzern solche Tische erwünscht, erhalten.