WO2009027191A1 - Position measuring and guiding device - Google Patents

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WO2009027191A1
WO2009027191A1 PCT/EP2008/060337 EP2008060337W WO2009027191A1 WO 2009027191 A1 WO2009027191 A1 WO 2009027191A1 EP 2008060337 W EP2008060337 W EP 2008060337W WO 2009027191 A1 WO2009027191 A1 WO 2009027191A1
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WO
WIPO (PCT)
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position measuring
measuring unit
unit
carrier body
guide
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/060337
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German (de)
French (fr)
Inventor
Hironao Kawano
Akio Uchiyama
Andreas RÖSNER
Wolfgang Schmidt
Johannes Reinschke
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Olympus Medical Systems Corporation
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Publication date
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    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/041Capsule endoscopes for imaging
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    • A61B34/70Manipulators specially adapted for use in surgery
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    • A61B5/061Determining position of a probe within the body employing means separate from the probe, e.g. sensing internal probe position employing impedance electrodes on the surface of the body
    • A61B5/062Determining position of a probe within the body employing means separate from the probe, e.g. sensing internal probe position employing impedance electrodes on the surface of the body using magnetic field
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    • A61B2034/731Arrangement of the coils or magnets
    • A61B2034/732Arrangement of the coils or magnets arranged around the patient, e.g. in a gantry
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    • A61B34/20Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis

Definitions

  • the invention relates to a position measuring and guiding device with a position measuring unit for determining the position and a guide unit for the contactless guidance of a medical instrument in the body of a patient, in particular a capsule endoscope in the context of a capsule endoscopy.
  • capsule endoscopy in which a digital camera contained in a capsule is used, which the patient swallows and then generates images on their way through the body and sends them to a receiving or storage unit.
  • the position of the medical instrument in the body of the patient is known and, moreover, a targeted guidance of the medical instrument, in particular a non-contact guidance, is possible. Only with a knowledge of the position, it is possible, for example, to correctly associate the image recordings with corresponding body sites during capsule endoscopy. Certain places in the body, for example, which are to be examined in a more targeted manner with the image recordings, can, if appropriate, only be reached with the possibility of guiding the capsule or another medical instrument.
  • position measuring and guiding devices are used alone or in combination with each other and described in the prior art, for example in the form of the magnetic coil system known from DE 103 40 952 B3 for the non-contact movement of a magnetic body in a working space or the position detection system - like the guidance system of WO 2005/120345 A2.
  • the individual receiving coils in the position detection system of WO 2005/120345 A2 are arranged in a plurality of arrays on different carrier parts in a cubic shape.
  • the system for non-contact movement of a magnetic body which is shown in DE 103 40 925 B3, consists of a plurality of coils which form a cylindrical body in the interior.
  • the invention is thus based on the object of specifying an improved position measuring and guiding device in this respect.
  • a position measuring and guiding device with a position measuring unit for determining the position and a guide unit for non-contact guidance of a medical instrument in the body of a patient, in particular a capsule endoscope in the context of a capsule endoscopy, is provided, which is characterized in that the position measuring unit of Position measuring and guiding device one, at least substantially, hollow cylindrical, in particular tubular, carrier body for we- at least a part of the position measuring unit, which is arranged in an inner region of the guide unit.
  • the position measuring and guiding device is thus embodied in an integrated form with a position measuring unit and a guide unit such that the sensor system and, if appropriate, further (essential) components for measuring the position in the interior of a system for non-contact guidance of the medical device. see instruments are arranged in the form of or on and / or on a single carrier body.
  • the position sensor is thus applied to an at least approximately or exactly hollow cylindrical carrier, which can be described as a position measuring tube. Coils for an electromagnetic position determination and / or further parts for position measurement are arranged on or on this carrier body, if appropriate integrated therein.
  • the position measuring unit Due to different (more or less integrated in the tube) components of the position measuring unit such as coils in a based on an electromagnetic operating principle position measuring system or a corresponding position measuring unit to deviations from the exact cylindrical shape come.
  • the main components or parts of the position measuring unit as a whole are integrated into or arranged on a position measuring tube or a body which has substantially the shape of a cylinder.
  • the hollow cylinder does not necessarily have a round, but may also have an elliptical or angular cross-section.
  • the cylindrical position measuring unit then interacts, depending on the functional principle on which it is built, with other components of the position measuring and guiding device, for example with an LC resonant circuit in or on the medical instrument itself or with control devices, etc.
  • the tubular for example, a round cross-section having formation of the position measuring unit or the carrier body, in particular the coil system of an electromagnetic position measuring unit, the available work area or the space provided for the patient storage space is not unnecessarily obstructed. Rather, an optimal tubular shape is provided, as it is known, for example, as a working area in magnetic resonance tomography.
  • the position measuring tube or the position measuring unit with the hollow cylindrical shape, in which optionally different components for the position measurement are integrated, is arranged overall in the interior of a system for non-contact guidance of the medical instrument.
  • a system for non-contact guidance of the medical instrument is arranged overall in the interior of a system for non-contact guidance of the medical instrument.
  • an exact positioning of the components of the position measuring system relative to each other given is also by the nesting of the position measuring unit and the guide unit exact positioning of the position measuring unit with respect to the Füh- system or realized the leadership unit.
  • the arrangement in the interior of a correspondingly designed guide unit allows easy installation and positioning with the required or desired accuracy.
  • the guide unit which surrounds the position measuring unit which is thus arranged around the position measuring unit, prevents individual components for the position measurement or the guide from interfering or blocking each other and correspondingly arranging component-to-component in a correspondingly complex manner must become.
  • the surrounding guide unit is itself (at least substantially) (hollow) cylindrical or substantially hollow cylindrical body (with a carrier body of the position measuring unit corresponding inner cross section), since in this case the shapes are matched are and a simple nesting of the positioning unit and the guide unit is possible with corresponding shapes.
  • the position measuring unit is designed as an electromagnetic position measuring unit and / or the guide unit as a magnetic guide unit.
  • an electromagnetic action principle is used, while the guide is advantageously carried out magnetically.
  • at least one corresponding sensor or an active element is to be provided in the medical instrument or on the medical instrument, for example for the position measurement an induction coil and for the guide a permanent magnet.
  • a magnetic guide unit is then expediently designed as an electromagnet with a generally (circular) cylindrical opening or bore, in which the cylindrical position measuring unit can be inserted, for which purpose the sizes of the two tubes are to be matched.
  • the position-measuring unit with a circular outer cross section, unlike the cuboid or cubic position detection systems known from the prior art, it optimally fits into the interior of a magnet, which also generally has a round cross-section.
  • the hollow cylindrical carrier body of the position measuring unit can, at least substantially, consist of a glass fiber reinforced plastic and / or a thickness of a few mm, in particular in the range of 2 to 10 mm and especially of about 4 mm or in the range of 4 to 6 mm , exhibit.
  • the inner diameter can be about 600 mm.
  • a typical range is 590 mm to 710 mm.
  • the position measuring tube is thus advantageously formed of a glass fiber reinforced plastic (GRP), at least as far as it is not inevitably made of other materials existing functional components such as the coils of an electromagnetic position measuring unit. This offers the advantage that thus the base body (without the functional components) of the position measuring unit is not magnetic and also non-conductive, so that it by the cylindrical body itself does not interfere with the position measurement or the leadership of the medical instrument comes.
  • GRP glass fiber reinforced plastic
  • the thickness of the position measuring tube is advantageously in the range of a few mm to ensure the necessary stability.
  • a typical suitable value is 4 mm.
  • other wall thicknesses or wall thicknesses that vary over the length of the position measuring tube are also conceivable, in particular in the range from 4 to 6 mm.
  • At least one receiving coil (as an essential component of the position measuring unit) can be arranged on the inside of the at least substantially hollow cylindrical carrier body of the position measuring unit, in particular in at least one on the inside of the substantially hollow cylindrical carrier body attached housing, optionally in two fixed to opposite sides of the hollow cylindrical body support housings.
  • the essentially or precisely hollow-cylindrical body thus has one or more housings which are designed to receive receiving coils and are arranged on the inner casing or in the region of the inner surface of the jacket of the cylinder. Typically, two or even more housings are provided for the receiving coils. These housings can be glued to the inner shell region of the cylinder.
  • the housings can be designed as required for at least one receiver coil or an array of receiver coils.
  • a housing or a box is arranged on the upper side of the horizontal cylinder for receiving receiving coil arrays and three further housings separated by rails for guiding a patient bed are arranged in the lower region.
  • only a single housing may be provided in the lower region between the rails for the patient bed.
  • Housing tops so not adhered to the inner cylinder surface sides, be designed differently. Typically, a flat housing top offers. But also conceivable are housing top sides with steps and the like.
  • Each electromagnetic position measuring system has receiving coils - on the other hand, transmitting coils are not absolutely necessary if the medical instrument to be located transmits itself.
  • the (substantially) hollow cylindrical carrier body of the position measuring unit may have on its outer surface at least one groove for receiving at least one transmitting coil as a further component of the position measuring unit, in particular a groove adapted to the shape of the transmitting coil.
  • the groove can correspondingly have a shape which is suitable for receiving a plurality of transmitting coils.
  • At least one transmitting coil can be adhesively bonded in a groove and / or at least one groove can be sealed with at least one transmitting coil received therein.
  • the coils are first glued into the grooves, after which the grooves are then sealed so as to obtain a uniform and flat outer boundary surface or a corresponding outer finish.
  • the sealing can in turn be done with adhesive or with epoxy resin and other suitable materials.
  • At least one transmitting coil may be formed with a single conductor layer or with two conductor layers having at least one, in particular a few turns, in particular with turns made of a copper wire and / or a wire having a painted and / or a round cross section ,
  • the transmitting coils are thus typically single-layered, possibly also multi-layered, arranged, one layer each having a few windings, for example, a round painted copper Ferdrahts has. These layers are then z. B. glued into the grooves described above.
  • the fixed arrangement of the transmitting and receiving coils in an electromagnetic position measuring system on or in the region of the hollow cylindrical carrier body results in a detailed fixed and exact arrangement, made possible by the integration into a single component, namely the position measuring tube.
  • the relative positions of the individual components are unchangeable and thus known.
  • the guide unit may be formed with a, at least in essence, cylindrical opening, in particular in the case of a magnetic guide unit as a magnet with a cylindrical inner tube or bore, for receiving the position measuring unit.
  • the guide unit is therefore cylindrical in total or at least with respect to its (optionally continuous) opening or an inner surface or as a hollow cylinder, so that the position measuring tube of the position measuring unit are advantageously inserted with corresponding cross-sectional shapes directly into the opening or the tube thus formed can, so that there is an optimal arrangement in terms of space consumption.
  • the (essentially) cylindrical opening of the guide system is larger than the (largest diameter for a deviation from a circular cross section) outer diameter of the hollow cylindrical carrier body of the position measuring unit, particularly larger by a few millimeters , and / or the hollow cylindrical carrier body of the position measuring unit is longer than the substantially cylindrical (and optionally continuous) opening of the guide unit. formed, in particular by a few inches longer.
  • the inner diameter of a guide magnet as a guide unit is larger by 1 to 4 mm, typically 2 mm, than the outer diameter of the cylinder of the position measuring system, it is possible to easily insert the cylinder of the position measuring system into the guide magnet.
  • the cylindrical body is a few centimeters longer than the inner opening / bore or the inner tube of the guide unit, this allows the cylinder of the position measuring unit to be adjusted with mounting elements which are fastened to the projecting area or engage here connect them, for example, with end plates of the guide unit and the like.
  • the cross section of the hollow cylindrical carrier body and / or a cylindrical opening of the guide unit may be at least substantially circular or elliptical or rectangular. Other forms or slight deviations from the forms mentioned are conceivable.
  • the guide unit may be formed with at least one end plate. Typically, at both ends of the guide unit, which surrounds the position measuring unit, such end plates are provided, on which inter alia a protruding at the respective ends tube of the position measuring unit can be fixed without the decoupling of position measuring unit and guide unit would be in question ,
  • At least one fastening means may be provided for fastening the position measuring unit or the carrier body in or on the guide unit, in particular for attachment to at least one end plate of the guide unit.
  • the position measuring and guiding device thus has, as a rule, a plurality of fastening means with which the
  • Position measuring unit or the carrier body so the cylindrical tube, relative to the guide unit, for example, to the magnet of a magnetic guide system, fixed or is mounted.
  • the position measuring unit can be fixed by means of the fastening means or mounting means to two end plates of a guide magnet of a magnetic guide unit. There is no connection in the interior of the two units, so that accordingly there is a mechanical decoupling.
  • At least one fastening means may be a mounting block, in particular a mounting block, which acts on the hollow-cylindrical carrier body of the position-measuring unit and on an end plate of the guide unit.
  • a mounting block in particular a mounting block, which acts on the hollow-cylindrical carrier body of the position-measuring unit and on an end plate of the guide unit.
  • one or more mounting blocks are used, which are fastened on one side to the position measuring tube, on the other side to the end plate of the guide unit or another component of the guide unit, so as to fix these two units against each other.
  • At least one fastening means may be a mounting ring and / or flange, in particular a mounting ring and / or flange, which externally surrounds the hollow cylindrical carrier body of the position measuring unit and / or stabilizes the carrier body in its shape.
  • the mounting ring may be a flange, which is fitted with respect to the inner diameter of the outer diameter of the (round) position measuring tube or by screws on this and / or one
  • Positioning pins can be used to determine the angle of rotation between the position measuring tube and the flange. Additional positioning pins can be used when connecting to the end plate.
  • the position measuring unit or the carrier body with the help of at least one elongated hole of at least one fastening means and / or the position measuring unit and / or at least one spacer can be adjusted.
  • the mounting means and optionally also the cylindrical tube of the position measuring unit have slots, whereby in, for example, elongated holes in mounting blocks in the radial direction with respect to a cylindrical guide unit, in particular with respect to a guide magnet, may be provided which allow adjustability together with slots in the position measuring cylinder in the azimuthal direction.
  • the adjustment or adjustment in all three directions as a total three-dimensional adaptation is possible, since only in this way an accurate and accurate positioning of the present in an electromagnetic position measuring system receiving coils and possibly also existing transmitting coils relative to the coils of a magnetic guidance system, the electromagnetic interference with the Cause position measuring system or the position measuring unit, can be achieved. Then it is possible to compensate for the electromagnetic interference by means of a software for the position measuring system of the device based on the known relative positions, which are then firmly adhered to.
  • At least one fastening means may be formed such that the position measuring unit, in particular the carrier body, with respect to the guide unit in the axial and / or radial and / or azimuthal direction is adjustable, in particular by means of at least one screw.
  • three or more mounting blocks can be used, with the aid of which the position measuring unit can be fixed relative to the guide unit.
  • These fastening means then allow an adjustability of the position measuring tube relative to the guide unit, for example relative to the magnet in a magnetic guide unit, this adjustability advantageously in three different axes, ie axially with respect to the longitudinal axis of the position measuring and guide device (ie in the lying direction of a patient), radially in the direction of the radius of the cylindrical body of the position measuring unit and azimuthal in the circumferential direction of the cylindrical body of the position measuring unit is given.
  • the position measuring unit or the carrier body can be adjustable with respect to the guide unit with a setting tolerance of less than (or in the range of) 0.1 mm.
  • the adjustment accuracy should be in the range of 0.1 mm or higher.
  • Such a high adjustment accuracy is necessary, for example, because in an electromagnetic position measuring system with a magnetic guidance system, the navigation coils of the navigation magnet for the guidance of the medical instrument as electrically conductive objects are disturbing bodies for the electromagnetic position measuring unit of the position measuring and guiding device.
  • At least one fastening means may be designed in several parts for adjusting the position measuring unit with respect to the guide unit, in particular with an axial and / or an azimuthal and / or a radial slide element for enabling an adjustability in the respective directions.
  • formed fasteners such as mounting blocks can in turn a three-dimensional adjustment or adjustment of the hollow cylindrical carrier body of the position measuring unit with respect to the guide unit, in particular with respect to a magnet of a magnetic guide unit, can be achieved.
  • the fastening means are for example adjustment pads, which are adjustable in three axes by means of adjusting screws and the like.
  • At least one slide element that is to say an axial or azimuthal or radial slide element, can have at least one plate, in particular two plates which are perpendicular to one another, and / or an axial slide element on the hollow cylindrical carrier body of the position measuring unit and / or a radial slide element on the managerial attack unit and / or an azimuthal carriage element between an axial and a radial carriage be arranged.
  • the slide elements can therefore have a plate-like construction, in particular such that two plates each are perpendicular to one another, so that the plates for the different directions or the slides for the adjustability in the different directions are combined to form a stable element which despite the Adjustability or the adjustment options absorb the forces that occur in the overall system, and with the position of the unit fixed relative to the magnet or the guide unit are stored.
  • a structure is recommended such that a mounting element or fastening means in the form of a slide element for the axial adjustment on the cylindrical body of the position measuring unit engages while a radial slide element, in particular in the embodiment with vertical plates and a set screw and a carriage for adjustment in the desired manner, engages the guide unit, wherein between these two carriage elements or fastening elements, the carriage element or the fastening element for the azimuthal adjustability is arranged.
  • each fastening means can be provided at the two ends of the hollow cylindrical carrier body of the position measuring unit, in particular such that two fastening means arranged symmetrically to the vertical axis in the lower region of the hollow cylindrical carrier body enclose an angle of substantially 90 degrees and a fastening means arranged in the upper region Essentially located on the vertical axis.
  • a total of six fastening means are provided, wherein these fastening means are arranged in each case star-shaped at the respective ends of the (substantially) hollow cylindrical body of the position measuring unit.
  • two fastening means may be provided which advantageously, but not necessarily, include an angle in the range of 90 degrees.
  • a fastening means can be arranged in the upper region, ie on a vertical axis, by means of the cylinder oriented in its longitudinal direction horizontally to the bottom of an examination or treatment chamber, with regard to the arrangement of a couch within the tube of the position measuring unit.
  • the position measuring unit can be designed as a preassembled individual element for arrangement within the guide unit, in particular in the case of an electromagnetic position measuring unit with transmitter and receiver coils preassembled on the hollow cylindrical carrier body.
  • This offers the advantage that only a single (integrated) component, namely the cylindrical position measuring tube with the preassembled components in the form of coils, etc., has to be introduced into the guide unit, in particular into a magnet of a magnetic guidance system.
  • the components of the position measuring unit then have mutually fixed positional relationships, so are positioned in each case exactly and correctly to each other. This can not be due to an incorrect arrangement of the elements for the position measurement too
  • the position measuring and guiding device can have at least one computing device and / or be connected to a computing device which can be used by means of a program means for the consideration of interference in the determination of the position and / or the guidance of the medical instrument is formed by and / or on the position measuring unit and / or the guide unit, in particular for the consideration of electromagnetic interference in an algorithm at least one program means for determining position with the position measurement unit.
  • the position measuring and guiding system can each have their own arithmetic unit. However, a common arithmetic unit is also conceivable. For example, it is in the combination of an electromagnetic position measuring system with a magnetic guide unit so that the coils of the guide system as electrically conductive objects represent a disturbing body for the position measuring system or the position measuring unit.
  • the position measuring and guiding device on a suitable computing device, which may optionally be a computing device, which is provided anyway for the processing of the position data or guide data or for controlling the instrument.
  • a suitable computing device which may optionally be a computing device, which is provided anyway for the processing of the position data or guide data or for controlling the instrument.
  • the and / or a computing device can be used for the consideration of eddy currents, which are induced in particular by transmitting coils in the guide unit, and associated interference in the determination of the position, in particular for or by calculation and compensation of the interference in Depending on a known and exactly adjusted position of the position measuring unit, be formed.
  • a patient bed in the position measuring and guiding device or for use together with the position measuring and guiding device for supporting the patient can be guided on a freely suspended rail system without mechanical or at least without direct mechanical connection to the hollow cylindrical carrier body of the position measuring unit.
  • a direct connection of the deck or the rail system is avoided for position measuring tube.
  • the lack of mechanical contact with the position measuring tube prevents interference, not least a deformation of the position measuring tube or the cylindrical body, which can be formed accordingly thin-walled.
  • the storage of the rail system for the couch is made to produce the mechanical decoupling outside of the position measuring tube by means of a suitable stand system, which if necessary also serves to support the guide unit.
  • a patient bed for supporting the patient may be guided on a rail system with two rails and at least one, in particular mechanically stiffened, transverse connection between the rails.
  • This cross-connection which may optionally be in the form of a plurality of ribs, serves to reinforce, in order to avoid deformation of the rail system and thus problems in the storage of the deck.
  • At least one stand in the area outside the position measuring unit, ie beyond the ends of the cylinder, is used for the mounting of the free-floating rail system, for which purpose the rails are designed to be longer than the position measuring tube and directly attached to the stand or attached to such a stand system ,
  • the invention relates to a position measuring unit, in particular for a position measuring and guiding device as described above, which at least substantially, having hollow cylindrical carrier body.
  • a unitary carrier body which does not have to have a cubic basic shape or cuboidal basic shape, but as a basically tubular body can have a round cross-section and advantageously represents a (single) preassembled or integrated element on which all are arranged in the vicinity of the location of the medical instrument to be placed components of the position measurement.
  • the position measuring unit advantageously consists of a glass fiber reinforced plastic.
  • the invention relates to a method for determining the position and for guiding a medical instrument in the body of a patient, in particular a capsule endoscope within the scope of a capsule endoscopy, by means of a position measuring and guiding device as described above or by means of such a position measuring unit.
  • the method therefore relates to the position determination and the guidance of a medical instrument, that is to say a (purely physical) measurement data determination or signal transmission to a medical device.
  • the position determination or guidance takes place by means of a position measuring and guiding device, in which the position measuring unit is designed as a substantially cylindrical body.
  • the invention relates to a method for arranging a position measuring unit, in particular a position measuring unit as described above, a position measuring and guiding device, in particular as described above, wherein the position measuring unit has a, at least substantially, hollow cylindrical carrier body, in an inner region of a guide unit of the position measurement - and guide guiding device, wherein the position measuring unit by means of at least one mounting ring and / or flange on the guide unit, in particular an end plate, is attached and / or in which for stabilizing the hollow cylindrical support body at least one mounting template, at least partially, is inserted into the cylinder cavity of the carrier body , is used.
  • the assembly or assembly of the position measuring or guide unit can be carried out so that the position measuring tube is connected to an end plate of the guide unit via a mounting ring or flange, wherein the outer diameter of a (round) position measuring tube to the inner diameter of Flange is adapted.
  • the position measuring tube is fastened by means of screws to the flange, which is arranged running around the hollow cylindrical opening of the position measuring tube.
  • Other positioning pins are for placement on an end plate of the guide unit to which the flange is fastened by screws.
  • the assembly can be carried out by first fastening a flange to the position measuring tube, whereupon receiving and transmitting coils are connected to a connector and an assembly template adapted to the cross section of the position measuring tube in the hollow cylindrical interior space on the other side not the flange is attached, arranged, in particular, is inserted into the tube.
  • This mounting template (assembly jig) can be formed corresponding disk-shaped in a round tube.
  • the position measuring tube is arranged in the interior of the guide unit, that is inserted into this and fixed on the side on which the flange is already attached to the guide unit.
  • a corresponding flange optionally with additional spacers, are attached.
  • the mounting template which ensures that the position measuring tube until the final fastening tion on a guide magnet or another guide unit retains its shape, be removed again.
  • the mounting template may have flange or threaded holes to indicate a direction of rotation or to allow the removal of the template after completion of the assembly.
  • pins between the position measuring tube and the mounting template By means of pins between the position measuring tube and the mounting template, an axial movement can be prevented. Grooves make it possible to carry out assembly work with respect to the position measuring tube and a guide magnet or a guide unit based on another operating principle.
  • the adjustment can be carried out appropriately using a laser triangulometer or other measuring device.
  • FIG. 1 shows a cross section through a position measuring and guide device according to the invention with a rail system of a patient bed, wherein only the inner tube is shown by the guide device,
  • FIG. 2 is a side sectional view of the position measuring and guiding device of FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a sketch of an arrangement of transmitting coils of a position measuring and guiding device according to the invention with an electromagnetic position measuring unit
  • 4 shows a guide unit of a position measuring and guiding device according to the invention in the mounted state
  • FIG. 5 is a sketch for mounting a position measuring unit with respect to the guide unit of Fig. 4,
  • Fig. 6 is a sketch for mounting a position measuring unit in an inner tube of a guide unit.
  • FIG. 7 shows a view from below of a fastening means in the form of a mounting block for fastening a position measuring unit to a guide unit
  • Fig. 8 is a view of the fastening means of Fig. 7 from above and
  • FIG. 9 is an exploded view of a fastener with a multi-part construction.
  • the rail system 2 is a free-floating rail system, so there is no direct mechanical connection or contact between the rail system 2 and the carrier body 3 of the position measuring unit, which is designed as a hollow cylindrical carrier body, in this case with a round cross section.
  • the position measuring unit or the carrier body 3 is arranged in the interior of a guide unit outlined here only by its inner tube 4, the circular cylindrical inner surface of which adjoins the exterior of the cylinder shell of the carrier body 3 at a distance of approximately 2 mm.
  • housings 5, 6, 7 and 8 are provided for receiving coils or receiving coil arrays, in other embodiments, for example, the two housings 5 and 7 can be omitted in the lateral lower portion of the position measuring unit. In this case, only the housing 6 and 8 above or below in the hollow cylindrical support body 3 of the position measuring unit 3 are present.
  • the housing 6 on the underside of the support body 3 instead of a flat surface having a surface with steps, in particular with two steps in the lateral edge region.
  • the position measuring and guiding device can also be used in other embodiments for various medical instruments or multiple instruments.
  • FIGS. 1 and 2 further indicate by way of example that a circular-cylindrical work area 9 is available for carrying out the medical examination or treatment with the medical instrument guided or position-monitored by means of the position measuring and guiding unit.
  • FIG. 2 shows a side sectional view of the position measuring and guiding device 1 of FIG. 1. Shown in turn is the circular-cylindrical working area 9 and the rail system 2, which furthermore has rib-like cross-linking 10.
  • rib-like cross-linking 10 are two narrow ribs shown by way of example. But are also possible designs with a variety and possibly with wide ribs and / or with one or more cover plates, which may leave only a space for the housing 6, if necessary.
  • the rail system 2 does not touch the position measuring unit, i. H. neither the carrier body 3, nor the housing 5, 6 and 7 and 8 for the receiving coils of the based on an electromagnetic principle of action position measuring system.
  • the inner tube 4 of the guide unit surrounds the hollow cylindrical carrier body 3 as a body with a circular cylindrical opening or inner surface at a small distance, so that during assembly, a slight insertion of the carrier body. 3 the position measuring unit is possible in this opening of the guide unit.
  • Position measuring and guiding device 1 creates a maximum working area 9 or space for the patient without blockages within the combined position measuring and guiding system.
  • the components of the carrier body 3 and the guide unit can each be positioned exactly to each other.
  • FIG. 3 shows a sketch of an arrangement of transmitting coils 11 of a position measuring and guiding device according to the invention, for example according to FIGS. 1 and 2, with an electromagnetic position measuring unit with a carrier body 12.
  • the position measuring unit has different grooves 13 for receiving the transmitting coils 11 on, in which the transmitting coils 11 are glued.
  • the grooves 13 are formed in the form of the transmitting coils 11.
  • the carrier body 12 consists of a glass fiber reinforced plastic, that is a non-magnetic and non-conductive material.
  • the grooves 13 on the outside of the support body 12 are sealed after the gluing of the coils 11, this seal is not shown here, so as to obtain a smooth surface of the position measuring tube.
  • the transmitting coils 11 consist of a single coil layer with several turns of a round painted copper wire.
  • a guide unit 17 is shown in the assembled state.
  • the guide unit 17 is held together by means of various support members 18, 19, and besides the coil units 20 required for the magnetic guide, has end plates 21 at the respective ends which have openings 22 with the inner cylindrical surface 23 of the guide magnet of the guide unit 17.
  • each three threaded holes for having holes 24, on the block in conjunction with not shown here mounting the attachment of a position measuring unit on the
  • FIG. 5 shows a sketch for mounting a carrier body 27 of a position-measuring unit with respect to the guide unit 17 of FIG. 4. Shown again are two end plates 21 on which mounting blocks 25 are arranged. The connection takes place via the threaded opening of the holes 24 in cooperation with oblong holes 26 of the mounting blocks 25, wherein the elongated hole 26 extends in the vertical direction, whereby a radial adjustability of the position measuring unit with respect to a cylindrical guide magnet of the guide unit 17 is achieved.
  • the carrier body 27 of the position measuring unit of the device is shown, which in turn has a slot 28 with a screw 29 received therein, wherein the slot 28 extends in the circumferential direction. Through the slot 28 thus an adjustability in the azimuthal direction is possible.
  • Spacers 30 are provided below the mounting blocks 25, which have a suitable thickness, so that an axial adjustability of the carrier body 27 is made possible.
  • the carrier body 27 of the position measuring unit has a hollow inner tube of 585 mm and an outer diameter of 593 mm. This is followed by the inner tube 33 of the guide unit with an inner diameter of 595 mm.
  • a position measuring tube may also require a thickness of 6 mm.
  • Fig. 6 shows a sketch for mounting a position measuring unit in an inner tube 66 of a guide unit of a position measuring and guiding device 67 (of which not all components are shown here, of course).
  • the carrier body 68 of the position measuring unit which is designed as a circular cylindrical hollow body, inserted into the inner tube 66, as indicated here by the arrows.
  • This mounting flange 69 has been attached to one end of the carrier body 68.
  • This mounting flange 69 is as
  • both a transmitting coil and receiving coils 15, 16 are arranged on a hollow cylindrical carrier body as an integrated component, so that with this one component a defined position of the respective coils is given to each other and also easy installation of the device by inserting the carrier body 68 in an inner Area of a leadership unit is made possible.
  • the carrier body 68 is stabilized in its shape by a mounting template 71 designed as a circular disk, which has a stepped construction for this purpose, with the inner area of the mounting template 71 having the same diameter is formed so that it can be inserted into the carrier body 68, while the outer step of the mounting template 71 with a larger diameter forms a conclusion.
  • a mounting template 71 designed as a circular disk, which has a stepped construction for this purpose, with the inner area of the mounting template 71 having the same diameter is formed so that it can be inserted into the carrier body 68, while the outer step of the mounting template 71 with a larger diameter forms a conclusion.
  • a mounting flange can also be mounted on the other side of the carrier body 68, optionally with additional spacers, whereupon the mounting template 71 can be removed again.
  • FIG. 7 shows a bottom view of a fastening means 34 in the form of a mounting block for fastening a carrier body 35 of a position measuring unit to an end plate 36 of a guide unit.
  • a further fastening means 37 can be seen, which is constructed like the fastening means 34.
  • the fastening means 34 is arranged in a lower region of the carrier body 35, in the cylindrical interior of which the freely suspended rail system 38 of the patient bed is located, which rests on a stand arrangement outside the carrier body 35 of the position measuring unit.
  • the fastening means 34 and 37 shown here which enclose an angle of approximately 90 degrees with a symmetrical arrangement to a vertical system axis, are replaced by a further fastening means, not shown here, at the top of the tube of the carrier body 35 on the vertical axis itself supplemented, so that overall results in a star-shaped arrangement of the fasteners.
  • the fastening means 34, 37 each have a multi-part construction with an axial slide element 39, an azimuthal slide element 40 and a radial slide element 41.
  • the axial slide element 39 engages on the carrier body 35 and, like the radial slide element 41, has a structure consisting essentially of two plates 42, 43, 44 and 45 arranged perpendicular to one another.
  • the sole plate of the azimuthal carriage member 40 is designated by reference numeral 46. About the carriage 47, 48 and 49, the adjustability in the respective axis for the individual carriage elements 39, 40 and 41 is made possible with the help of the corresponding screw elements.
  • FIG. 8 shows a view of the fastening means 34 of FIG. 7 from above.
  • the axial slide element 39 and the azimuthal slide element 40 and the radial slide element 41 with the plates 42, 43, 46, 44 and 45 can be seen
  • FIG. 9 is an exploded view of a fastener 50 having a multi-part structure according to the structure of the fastening means of Figs. 7 and 8 is shown.
  • the Fastener 50 includes an axial carriage member 51, an azimuthal carriage member 52 and a radial carriage member 53, each consisting of plates 54a, 54, 55, 56 and 57 and 58 and the carriage with sliding guides 59, 60 and 61.
  • the mounting of the carriage with the sliding guides 59, 60 and 61 on the respective plates 54, 56 and 57 takes place with the aid of screws 62, of which only a few are provided with reference numerals by way of example.
  • screws 62 are used for mounting the adjusting screw holders 65a.
  • the three-axis adjustability of the fastener 50 is achieved by the set screws 63, 64a, 64b and 65 respectively for the axial, azimuthal and radial directions.
  • the adjusting screw 64a, b in the azimuthal direction, a movement of the plate 55 is generated perpendicular to the radial direction.
  • the plate 55 is guided over two dowel pins 64 c in circular arc tracks 64 d of the plate 56 and a third dowel pin in the slide 60 in a slot in the plate 55 is guided in the radial direction, the rectilinear movement of the adjusting screw 64 a, b in a rotational movement of the plate 55 around the center of rotation of the position measuring tube and thus implemented a rotation of the position tube.
  • the directions in each case relate to a cylindrical position measuring unit or a correspondingly shaped magnet of a (magnetic) guide unit.
  • the fastener 50 is thus a simple installation of a hollow tube of a position measuring unit z. B. in a magnetic guidance system possible.
  • the fastening means of FIGS. 7 to 9 can, of course, be used not only in position measuring and guiding devices, but also in the assembly of other elements in the medical and non-medical fields.

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Abstract

The invention relates to a position measuring and guiding device (1) having a position measuring unit for determining the position, and a guiding unit (4) for the contact-less guidance of a medical instrument within the body of a patient, particularly a capsule endoscope within the scope of a capsule endoscopy, wherein the position measuring unit of the position measuring and guiding device (1) has an at least substantially hollow-cylindrical, particularly tube-shaped carrier body (3) for at least one further component of the position measuring unit, which is disposed in an inner region of the guiding unit (4).

Description

Beschreibungdescription
Positionsmess- und FührungseinrichtungPosition measuring and guiding device
Die Erfindung betrifft eine Positionsmess- und Führungseinrichtung mit einer Positionsmesseinheit zur Bestimmung der Position sowie einer Führungseinheit zur berührungslosen Führung eines medizinischen Instruments im Körper eines Patienten, insbesondere eines Kapselendoskops im Rahmen einer Kap- selendoskopie .The invention relates to a position measuring and guiding device with a position measuring unit for determining the position and a guide unit for the contactless guidance of a medical instrument in the body of a patient, in particular a capsule endoscope in the context of a capsule endoscopy.
Bei verschiedenen Untersuchungen und Eingriffen ist es erforderlich, ein medizinisches Instrument bzw. Gerät in den Körper eines Patienten einzubringen. Ein Beispiel ist die Kap- selendoskopie, bei der eine in einer Kapsel enthaltene Digitalkamera verwendet wird, die der Patient schluckt und die dann auf ihrem Weg durch den Körper Bildaufnahmen erzeugt und an eine Empfangs- bzw. Speichereinheit versendet.In various examinations and procedures it is necessary to introduce a medical instrument or device into the body of a patient. One example is capsule endoscopy, in which a digital camera contained in a capsule is used, which the patient swallows and then generates images on their way through the body and sends them to a receiving or storage unit.
Um bei derartigen Untersuchungen und Eingriffen einen größtmöglichen Nutzen zu erzielen, ist es von Vorteil, wenn die Position des medizinischen Instruments im Körper des Patienten bekannt ist und zudem eine gezielte Führung des medizinischen Instruments, insbesondere eine berührungslose Führung, möglich ist. Nur mit einer Kenntnis der Position ist es beispielsweise möglich, bei der Kapselendoskopie die Bildaufnahmen richtig entsprechenden Körperstellen zuzuordnen. Bestimmte Orte im Körper, die beispielsweise gezielt mit den Bildaufnahmen genauer angeschaut werden sollen, lassen sich gege- benenfalls nur mit der Möglichkeit zur Führung der Kapsel bzw. eines anderen medizinischen Instruments erreichen.In order to achieve the greatest possible benefit in such examinations and procedures, it is advantageous if the position of the medical instrument in the body of the patient is known and, moreover, a targeted guidance of the medical instrument, in particular a non-contact guidance, is possible. Only with a knowledge of the position, it is possible, for example, to correctly associate the image recordings with corresponding body sites during capsule endoscopy. Certain places in the body, for example, which are to be examined in a more targeted manner with the image recordings, can, if appropriate, only be reached with the possibility of guiding the capsule or another medical instrument.
Deswegen werden verschiedentlich Positionsmess- und Führungseinrichtungen alleine bzw. in Kombination miteinander verwen- det und im Stand der Technik beschrieben, beispielsweise in Form des aus der DE 103 40 952 B3 bekannten Magnetspulensystems zur berührungsfreien Bewegung eines magnetischen Körpers in einem Arbeitsraum bzw. des Positionsdetektionssystems so- wie des Führungssystems der WO 2005/120345 A2. Dabei sind die einzelnen Empfangsspulen beim Positionsdetektionssystem der WO 2005/120345 A2 in mehreren Arrays auf unterschiedlichen Trägerteilen in einer kubischen Form angeordnet.Because of this, position measuring and guiding devices are used alone or in combination with each other and described in the prior art, for example in the form of the magnetic coil system known from DE 103 40 952 B3 for the non-contact movement of a magnetic body in a working space or the position detection system - like the guidance system of WO 2005/120345 A2. In this case, the individual receiving coils in the position detection system of WO 2005/120345 A2 are arranged in a plurality of arrays on different carrier parts in a cubic shape.
Das System zur berührungsfreien Bewegung eines magnetischen Körpers, das in der DE 103 40 925 B3 gezeigt ist, besteht aus mehreren Spulen, die im Innenbereich einen Zylinderkörper bilden .The system for non-contact movement of a magnetic body, which is shown in DE 103 40 925 B3, consists of a plurality of coils which form a cylindrical body in the interior.
Dabei besteht das Problem, dass bei einer Kombination bekannter Positionsmess- und Führungseinrichtungen der zur Verfügung stehende Arbeitsbereich deutlich verkleinert oder beschränkt wäre bzw. für den Patienten, der im Innenbereich dieser Einrichtungen gelagert werden muss, nur wenig Raum zur Verfügung stünde. Eine integrierte Lösung für die Positionsmessung und Führung eines medizinischen Instruments, bei der eine Positionsmesseinheit und eine Führungseinheit bzw. deren einzelne Bauteile nicht nur mehr oder weniger unverbunden ne- beneinander stehen bzw. bei der eine optimale Positionierung im Hinblick auf das Vermeiden eines Blockierens des zur Verfügung stehenden Arbeitsvolumens bzw. des für den Patienten zur Verfügung stehenden Raums erreicht würde, ist nicht bekannt .There is the problem that in a combination of known position measuring and guiding devices, the available working area would be significantly reduced or limited or for the patient who needs to be stored in the interior of these facilities, only little space would be available. An integrated solution for the position measurement and guidance of a medical instrument, in which a position measuring unit and a guide unit or their individual components are not only more or less unconnected next to each other or in the optimal positioning with regard to avoiding blocking of the Available working volume or the space available to the patient would be unknown.
Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zu Grunde, eine diesbezüglich verbesserte Positionsmess- und Führungseinrichtung anzugeben .The invention is thus based on the object of specifying an improved position measuring and guiding device in this respect.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Positionsmess- und Führungseinrichtung mit einer Positionsmesseinheit zur Bestimmung der Position sowie einer Führungseinheit zur berührungslosen Führung eines medizinischen Instruments im Körper eines Patienten, insbesondere eines Kapselendoskops im Rahmen einer Kapselendoskopie, vorgesehen, die sich dadurch auszeichnet, dass die Positionsmesseinheit der Positionsmess- und Führungseinrichtung einen, zumindest im Wesentlichen, hohlzy- lindrischen, insbesondere rohrförmigen, Trägerkörper für we- nigstens einen Teil der Positionsmesseinheit aufweist, der in einem inneren Bereich der Führungseinheit angeordnet ist.To solve this problem, a position measuring and guiding device with a position measuring unit for determining the position and a guide unit for non-contact guidance of a medical instrument in the body of a patient, in particular a capsule endoscope in the context of a capsule endoscopy, is provided, which is characterized in that the position measuring unit of Position measuring and guiding device one, at least substantially, hollow cylindrical, in particular tubular, carrier body for we- at least a part of the position measuring unit, which is arranged in an inner region of the guide unit.
Die Positionsmess- und Führungseinrichtung gemäß der Erfin- düng ist somit in einer integrierten Form mit einer Positionsmesseinheit sowie einer Führungseinheit ausgebildet, derart, dass die Sensorik und gegebenenfalls weitere (wesentliche) Bestandteile für die Positionsmessung im Innenbereich eines Systems für die berührungslose Führung des medizini- sehen Instruments in Form eines bzw. auf und/oder an einem einheitlichen Trägerkörper angeordnet sind. Die Positionssen- sorik ist also auf einem zumindest näherungsweise oder auch exakt hohlzylindrischen Träger aufgebracht, der sich als Positionsmessrohr bezeichnen lässt. Auf bzw. an diesem Träger- körper sind, gegebenenfalls in diesen integriert, Spulen für eine elektromagnetische Positionsbestimmung und/oder weitere Teile zur Positionsmessung angeordnet. Dabei kann es auf Grund verschiedener (mehr oder weniger in das Rohr integrierter) Bestandteile der Positionsmesseinheit wie Spulen bei ei- nem auf einem elektromagnetischen Wirkprinzip basierenden Positionsmesssystem bzw. einer entsprechenden Positionsmesseinheit zu Abweichungen von der exakten zylindrischen Form kommen. Wesentlich ist jedoch für die Erfindung, dass die Hauptbestandteile bzw. Teile der Positionsmesseinheit insgesamt in ein Positionsmessrohr bzw. einen Körper, der weitgehend die Form eines Zylinders aufweist, integriert bzw. an diesem angeordnet sind. Der Hohlzylinder muss dabei nicht zwangsläufig einen runden, sondern kann auch einen elliptischen bzw. eckigen Querschnitt aufweisen.The position measuring and guiding device according to the invention is thus embodied in an integrated form with a position measuring unit and a guide unit such that the sensor system and, if appropriate, further (essential) components for measuring the position in the interior of a system for non-contact guidance of the medical device. see instruments are arranged in the form of or on and / or on a single carrier body. The position sensor is thus applied to an at least approximately or exactly hollow cylindrical carrier, which can be described as a position measuring tube. Coils for an electromagnetic position determination and / or further parts for position measurement are arranged on or on this carrier body, if appropriate integrated therein. Due to different (more or less integrated in the tube) components of the position measuring unit such as coils in a based on an electromagnetic operating principle position measuring system or a corresponding position measuring unit to deviations from the exact cylindrical shape come. However, it is essential for the invention that the main components or parts of the position measuring unit as a whole are integrated into or arranged on a position measuring tube or a body which has substantially the shape of a cylinder. The hollow cylinder does not necessarily have a round, but may also have an elliptical or angular cross-section.
Die zylinderförmige Positionsmesseinheit wirkt dann, je nach dem Funktionsprinzip, auf dem sie aufbaut, mit anderen Bestandteilen der Positionsmess- und Führungseinrichtung zusammen, beispielsweise mit einem LC-Schwingkreis im bzw. am me- dizinischen Instrument selbst bzw. mit Steuerungseinrichtungen usw. Durch die röhrenförmige, z.B. einen runden Querschnitt aufweisende, Ausbildung der Positionsmesseinheit bzw. des Trägerkörpers, insbesondere des Spulensystems einer elektromagnetischen Positionsmesseinheit, wird der zur Verfügung ste- hende Arbeitsbereich bzw. der für die Patientenlagerung vorgesehene Raum nicht unnötig versperrt. Vielmehr wird eine optimale Röhrenform bereitgestellt, wie sie beispielsweise als Arbeitsbereich in der Magnetresonanztomographie bekannt ist. Das Positionsmessrohr bzw. die Positionsmesseinheit mit der hohlzylindrischen Form, in der gegebenenfalls verschiedene Bestandteile für die Positionsmessung integriert sind, ist insgesamt im Innenbereich eines Systems zur berührungslosen Führung des medizinischen Instruments angeordnet. Damit ist nicht nur durch den hohlzylindrischen Trägerkörper der Posi- tionsmesseinheit selbst eine genaue Positionierung der Komponenten des Positionsmesssystems relativ zueinander gegeben, sondern es ist zudem durch das Ineinanderschachteln der Positionsmesseinheit und der Führungseinheit eine exakte Positionierung der Positionsmesseinheit im Hinblick auf das Füh- rungssystem bzw. die Führungseinheit realisiert. Die Anordnung im Innenbereich einer hierzu entsprechend ausgebildeten Führungseinheit ermöglicht eine problemlose Montage sowie eine Positionierung mit der geforderten bzw. gewünschten Genauigkeit. Durch die Führungseinheit, die die Positionsmessein- heit umgibt, die also um die Positionsmesseinheit herum angeordnet ist, wird verhindert, dass einzelne Bestandteile für die Positionsmessung bzw. die Führung sich gegenseitig im Weg stehen bzw. blockieren und entsprechend aufwendig Bauteil für Bauteil aufeinander abgestimmt angeordnet werden muss.The cylindrical position measuring unit then interacts, depending on the functional principle on which it is built, with other components of the position measuring and guiding device, for example with an LC resonant circuit in or on the medical instrument itself or with control devices, etc. Due to the tubular, for example, a round cross-section having formation of the position measuring unit or the carrier body, in particular the coil system of an electromagnetic position measuring unit, the available work area or the space provided for the patient storage space is not unnecessarily obstructed. Rather, an optimal tubular shape is provided, as it is known, for example, as a working area in magnetic resonance tomography. The position measuring tube or the position measuring unit with the hollow cylindrical shape, in which optionally different components for the position measurement are integrated, is arranged overall in the interior of a system for non-contact guidance of the medical instrument. Thus, not only by the hollow cylindrical carrier body of the position measuring unit itself, an exact positioning of the components of the position measuring system relative to each other given, but it is also by the nesting of the position measuring unit and the guide unit exact positioning of the position measuring unit with respect to the Füh- system or realized the leadership unit. The arrangement in the interior of a correspondingly designed guide unit allows easy installation and positioning with the required or desired accuracy. The guide unit which surrounds the position measuring unit, which is thus arranged around the position measuring unit, prevents individual components for the position measurement or the guide from interfering or blocking each other and correspondingly arranging component-to-component in a correspondingly complex manner must become.
Besonders vorteilhaft ist es natürlich, wenn die umgebende Führungseinheit ihrerseits, zumindest im Wesentlichen, (hohl-) zylindrisch bzw. als im Wesentlichen hohlzylindrischer Körper (mit einem dem Trägerkörper der Positionsmesseinheit entsprechendem inneren Querschnitt) ausgebildet ist, da in diesem Fall die Formen aufeinander abgestimmt sind und ein einfaches Ineinanderschieben der Positionseinheit sowie der Führungseinheit bei korrespondierenden Formen möglich ist. Mit besonderem Vorteil ist die Positionsmesseinheit als elektromagnetische Positionsmesseinheit und/oder die Führungseinheit als magnetische Führungseinheit ausgebildet. Für die Positionsmessung wird also ein elektromagnetisches Wirkprinzip verwendet, während die Führung vorteilhafterweise magnetisch erfolgt. Hierzu ist gegebenenfalls im medizinischen Instrument bzw. am medizinischen Instrument wenigstens ein entsprechender Sensor bzw. ein Wirkelement anzubringen, zum Beispiel für die Positionsmessung eine Induktionsspule und für die Führung ein Permanentmagnet. Eine magnetische Führungseinheit ist dann zweckmäßigerweise als Elektromagnet mit einer in der Regel (kreis-) zylindrischen Öffnung bzw. Bohrung ausgebildet, in die die zylindrische Positionsmess- einheit eingeschoben werden kann, wozu die Größen der beiden Röhren aufeinander abzustimmen sind. Bei einer hohlzylindri- schen Ausbildung der Positionsmesseinheit mit einem kreisförmigen äußeren Querschnitt passt diese anders als die aus dem Stand der Technik bekannten quaderförmigen bzw. kubischen Po- sitionsdetektionssysteme optimal in den meist ebenfalls einen runden Querschnitt aufweisenden Innenraum eines Magneten.Of course, it is of particular advantage if the surrounding guide unit is itself (at least substantially) (hollow) cylindrical or substantially hollow cylindrical body (with a carrier body of the position measuring unit corresponding inner cross section), since in this case the shapes are matched are and a simple nesting of the positioning unit and the guide unit is possible with corresponding shapes. With particular advantage, the position measuring unit is designed as an electromagnetic position measuring unit and / or the guide unit as a magnetic guide unit. For the position measurement, therefore, an electromagnetic action principle is used, while the guide is advantageously carried out magnetically. For this purpose, if appropriate, at least one corresponding sensor or an active element is to be provided in the medical instrument or on the medical instrument, for example for the position measurement an induction coil and for the guide a permanent magnet. A magnetic guide unit is then expediently designed as an electromagnet with a generally (circular) cylindrical opening or bore, in which the cylindrical position measuring unit can be inserted, for which purpose the sizes of the two tubes are to be matched. In the case of a hollow-cylindrical design of the position-measuring unit with a circular outer cross section, unlike the cuboid or cubic position detection systems known from the prior art, it optimally fits into the interior of a magnet, which also generally has a round cross-section.
Der hohlzylindrische Trägerkörper der Positionsmesseinheit kann, zumindest im Wesentlichen, aus einem glasfaserverstärk- ten Kunststoff bestehen und/oder eine Dicke von einigen mm, insbesondere im Bereich von 2 bis 10 mm und besonders von etwa 4 mm bzw. im Bereich von 4 bis 6 mm, aufweisen. Der Innendurchmesser kann etwa 600 mm betragen. Ein typischer Bereich liegt bei 590 mm bis 710 mm. Das Positionsmessrohr wird also vorteilhafterweise aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff (GFK) ausgebildet, zumindest soweit es sich nicht um zwangsläufig aus anderen Materialien bestehende funktionelle Bestandteile wie die Spulen einer elektromagnetischen Positionsmesseinheit handelt. Dies bietet den Vorteil, dass somit der Grundkörper (ohne die funktionellen Bestandteile) der Positionsmesseinheit nicht magnetisch und auch nicht leitend ist, so dass es durch den zylindrischen Grundkörper selbst nicht zu Störungen bei der Positionsmessung bzw. der Führung des medizinischen Instruments kommt.The hollow cylindrical carrier body of the position measuring unit can, at least substantially, consist of a glass fiber reinforced plastic and / or a thickness of a few mm, in particular in the range of 2 to 10 mm and especially of about 4 mm or in the range of 4 to 6 mm , exhibit. The inner diameter can be about 600 mm. A typical range is 590 mm to 710 mm. The position measuring tube is thus advantageously formed of a glass fiber reinforced plastic (GRP), at least as far as it is not inevitably made of other materials existing functional components such as the coils of an electromagnetic position measuring unit. This offers the advantage that thus the base body (without the functional components) of the position measuring unit is not magnetic and also non-conductive, so that it by the cylindrical body itself does not interfere with the position measurement or the leadership of the medical instrument comes.
Die Dicke des Positionsmessrohrs liegt vorteilhafterweise im Bereich von einigen mm, um die notwendige Stabilität zu gewährleisten. Ein typischer geeigneter Wert sind 4 mm. Selbstverständlich sind aber ebenso andere Wandstärken bzw. über die Länge des Positionsmessrohres variierende Wandstärken denkbar, insbesondere im Bereich von 4 bis 6 mm.The thickness of the position measuring tube is advantageously in the range of a few mm to ensure the necessary stability. A typical suitable value is 4 mm. Of course, however, other wall thicknesses or wall thicknesses that vary over the length of the position measuring tube are also conceivable, in particular in the range from 4 to 6 mm.
Bei Vorliegen einer elektromagnetischen Positionsmesseinheit kann an der Innenseite des, zumindest im Wesentlichen, hohl- zylindrischen Trägerkörpers der Positionsmesseinheit wenigstens eine Empfangspule (als wesentlicher Bestandteil der Po- sitionsmesseinheit) angeordnet sein, insbesondere in wenigstens einem an der Innenseite des im Wesentlichen hohlzylind- rischen Trägerkörpers befestigten Gehäuse, gegebenenfalls in zwei an entgegen gesetzten Seiten des hohlzylindrischen Trägerkörpers befestigten Gehäusen. Der im Wesentlichen oder ex- akt hohlzylindrische Körper weist also eines bzw. mehrere Gehäuse auf, die für die Aufnahme von Empfangsspulen ausgebildet sind und am Innenmantel bzw. im Bereich der inneren Oberfläche des Mantels des Zylinders angeordnet sind. Typischerweise sind zwei oder sogar mehr Gehäuse für die Empfangsspu- len vorgesehen. Diese Gehäuse können an den inneren Mantelbereich des Zylinders angeklebt sein. Dabei können die Gehäuse je nach Bedarf für wenigstens eine Empfangsspule bzw. ein Ar- ray von Empfangsspulen ausgebildet sein. Beispielsweise ist eine Ausbildung denkbar, in der für die Aufnahme von Emp- fangsspulenarrays ein Gehäuse bzw. eine Box an der Oberseite des horizontal liegenden Zylinders und drei weitere Gehäuse, getrennt durch Schienen zur Führung einer Patientenliege, im unteren Bereich angeordnet sind. Alternativ kann im unteren Bereich zwischen den Schienen für die Patientenliege ledig- lieh ein einziges Gehäuse vorgesehen sein. Dabei können dieIn the presence of an electromagnetic position measuring unit, at least one receiving coil (as an essential component of the position measuring unit) can be arranged on the inside of the at least substantially hollow cylindrical carrier body of the position measuring unit, in particular in at least one on the inside of the substantially hollow cylindrical carrier body attached housing, optionally in two fixed to opposite sides of the hollow cylindrical body support housings. The essentially or precisely hollow-cylindrical body thus has one or more housings which are designed to receive receiving coils and are arranged on the inner casing or in the region of the inner surface of the jacket of the cylinder. Typically, two or even more housings are provided for the receiving coils. These housings can be glued to the inner shell region of the cylinder. The housings can be designed as required for at least one receiver coil or an array of receiver coils. For example, an embodiment is conceivable in which a housing or a box is arranged on the upper side of the horizontal cylinder for receiving receiving coil arrays and three further housings separated by rails for guiding a patient bed are arranged in the lower region. Alternatively, only a single housing may be provided in the lower region between the rails for the patient bed. The can
Gehäuseoberseiten, also die nicht an den inneren Zylindermantel angeklebten Seiten, unterschiedlich ausgebildet sein. Typischerweise bietet sich eine ebene Gehäuseoberseite an. Ebenso denkbar sind aber auch Gehäuseoberseiten mit Stufen und dergleichen.Housing tops, so not adhered to the inner cylinder surface sides, be designed differently. Typically, a flat housing top offers. But also conceivable are housing top sides with steps and the like.
Jedes elektromagnetische Positionsmesssystem hat Empfangspu- len - Sendespulen sind hingegen nicht unbedingt erforderlich, wenn das zu ortende medizinische Instrument selbst sendet.Each electromagnetic position measuring system has receiving coils - on the other hand, transmitting coils are not absolutely necessary if the medical instrument to be located transmits itself.
Bei einer elektromagnetischen Positionsmesseinheit kann der (im Wesentlichen) hohlzylindrische Trägerkörper der Positi- onsmesseinheit auf seiner äußeren Oberfläche wenigstens eine Nut zur Aufnahme wenigstens einer Sendespule als weiterer Bestandteil der Positionsmesseinheit aufweisen, insbesondere eine an die Form der Sendespule angepasste Nut. Bei mehreren Sendespulen kann die Nut entsprechend eine Form aufweisen, die zur Aufnahme mehrerer Sendespulen geeignet ist.In an electromagnetic position measuring unit, the (substantially) hollow cylindrical carrier body of the position measuring unit may have on its outer surface at least one groove for receiving at least one transmitting coil as a further component of the position measuring unit, in particular a groove adapted to the shape of the transmitting coil. In the case of several transmitting coils, the groove can correspondingly have a shape which is suitable for receiving a plurality of transmitting coils.
Des Weiteren kann wenigstens eine Sendespule in einer Nut verklebt sein und/oder wenigstens eine Nut mit wenigstens einer darin aufgenommenen Sendespule versiegelt sein. Vor- teilhafterweise werden die Spulen zunächst in die Nuten eingeklebt, woraufhin anschließend die Nuten versiegelt werden, um so eine einheitliche und ebene äußere Begrenzungsfläche bzw. ein entsprechendes äußeres Finish zu erhalten. Die Versiegelung kann wiederum mit Klebstoff bzw. mit Epoxidharz und anderen geeigneten Materialien erfolgen.Furthermore, at least one transmitting coil can be adhesively bonded in a groove and / or at least one groove can be sealed with at least one transmitting coil received therein. Advantageously, the coils are first glued into the grooves, after which the grooves are then sealed so as to obtain a uniform and flat outer boundary surface or a corresponding outer finish. The sealing can in turn be done with adhesive or with epoxy resin and other suitable materials.
Bei einer elektromagnetischen Positionsmesseinheit mit Sendespulen kann wenigstens eine Sendespule mit einer einzelnen Leiterschicht oder mit zwei Leiterschichten mit wenigstens einer, insbesondere mit einigen, Windungen ausgebildet sein, insbesondere mit Windungen aus einem Kupferdraht und/oder einem lackierten und/oder einem einen runden Querschnitt aufweisenden Draht.In an electromagnetic position measuring unit with transmitting coils, at least one transmitting coil may be formed with a single conductor layer or with two conductor layers having at least one, in particular a few turns, in particular with turns made of a copper wire and / or a wire having a painted and / or a round cross section ,
Die Sendespulen werden also typischerweise einlagig, gegebenenfalls auch mehrlagig, angeordnet, wobei eine Lage jeweils einige Wicklungen beispielsweise eines runden lackierten Kup- ferdrahts aufweist. Diese Lagen werden dann z. B. in die vorstehend beschriebenen Nuten eingeklebt.The transmitting coils are thus typically single-layered, possibly also multi-layered, arranged, one layer each having a few windings, for example, a round painted copper Ferdrahts has. These layers are then z. B. glued into the grooves described above.
Durch die fixe Anordnung der Sende- und Empfangsspulen bei einem elektromagnetischen Positionsmesssystem am bzw. im Bereich des hohlzylindrischen Trägerkörpers ergibt sich eine detailliert feststehende und exakte Anordnung, ermöglicht durch die Integration in ein einziges Bauteil, nämlich das Positionsmessrohr. Dadurch sind die Relativpositionen der einzelnen Bestandteile (bei anderen Funktionsprinzipien gegebenenfalls anders ausgebildeter Bestandteile) unveränderbar und somit bekannt.The fixed arrangement of the transmitting and receiving coils in an electromagnetic position measuring system on or in the region of the hollow cylindrical carrier body results in a detailed fixed and exact arrangement, made possible by the integration into a single component, namely the position measuring tube. As a result, the relative positions of the individual components (with other functional principles, if appropriate, differently shaped components) are unchangeable and thus known.
Die Führungseinheit kann mit einer, zumindest im Wesentli- chen, zylindrischen Öffnung, insbesondere bei einer magnetischen Führungseinheit als Magnet mit einer zylindrischen inneren Röhre bzw. Bohrung, zur Aufnahme der Positionsmesseinheit ausgebildet sein. Die Führungseinheit ist also insgesamt bzw. zumindest bezüglich ihrer (gegebenenfalls durchgehenden) Öffnung bzw. einer inneren Oberfläche zylindrisch bzw. als Hohlzylinder ausgebildet, so dass das Positionsmessrohr der Positionsmesseinheit bei sich vorteilhafterweise entsprechenden Querschnittsformen direkt in die Öffnung bzw. die so entstehende Röhre eingeschoben werden kann, so dass sich eine im Hinblick auf den Platzverbrauch optimale Anordnung ergibt.The guide unit may be formed with a, at least in essence, cylindrical opening, in particular in the case of a magnetic guide unit as a magnet with a cylindrical inner tube or bore, for receiving the position measuring unit. The guide unit is therefore cylindrical in total or at least with respect to its (optionally continuous) opening or an inner surface or as a hollow cylinder, so that the position measuring tube of the position measuring unit are advantageously inserted with corresponding cross-sectional shapes directly into the opening or the tube thus formed can, so that there is an optimal arrangement in terms of space consumption.
Dadurch ist eine leichte und exakte Positionierung des Positionsmesssystems bzw. der -einheit innerhalb des magnetischen Führungssystems möglich.This makes it possible to easily and accurately position the position measuring system or unit within the magnetic guidance system.
Damit ein Anordnen ineinander problemlos möglich ist, ist die (im Wesentlichen) zylindrische Öffnung des Führungssystems größer als der (bei mehreren Durchmessern bei einem Abweichen von einem kreisförmigen Querschnitt größte) äußere Durchmesser des hohlzylindrischen Trägerkörpers der Positionsmessein- heit ausgebildet, insbesondere um einige Millimeter größer, und/oder der hohlzylindrische Trägerkörper der Positionsmesseinheit ist länger als die im wesentlichen zylindrische (und gegebenenfalls durchgehende) Öffnung der Führungseinheit aus- gebildet, insbesondere um einige Zentimeter länger. Falls der innere Durchmesser beispielsweise eines Führungsmagneten als Führungseinheit um 1 bis 4 mm, typischerweise 2 mm, größer ist als der äußere Durchmesser des Zylinders des Positions- messsystems, ist ein einfaches Einführen des Zylinders des Positionsmesssystems in den Führungsmagneten möglich. Wenn der zylindrische Körper einige Zentimeter länger ist als die innere Öffnung/Bohrung bzw. die innere Röhre der Führungseinheit, ermöglicht dies, dass der Zylinder der Positionsmess- einheit mit Montageelementen justiert werden kann, die an dem vorstehenden Bereich befestigt werden bzw. hier angreifen und diesen beispielsweise mit Endplatten der Führungseinheit und dergleichen verbinden.In order for them to be arranged in one another without any problems, the (essentially) cylindrical opening of the guide system is larger than the (largest diameter for a deviation from a circular cross section) outer diameter of the hollow cylindrical carrier body of the position measuring unit, particularly larger by a few millimeters , and / or the hollow cylindrical carrier body of the position measuring unit is longer than the substantially cylindrical (and optionally continuous) opening of the guide unit. formed, in particular by a few inches longer. For example, if the inner diameter of a guide magnet as a guide unit is larger by 1 to 4 mm, typically 2 mm, than the outer diameter of the cylinder of the position measuring system, it is possible to easily insert the cylinder of the position measuring system into the guide magnet. If the cylindrical body is a few centimeters longer than the inner opening / bore or the inner tube of the guide unit, this allows the cylinder of the position measuring unit to be adjusted with mounting elements which are fastened to the projecting area or engage here connect them, for example, with end plates of the guide unit and the like.
Der Querschnitt des hohlzylindrischen Trägerkörpers und/oder einer zylindrischen Öffnung der Führungseinheit kann zumindest im Wesentlichen kreisförmig oder elliptisch oder rechteckig sein. Auch andere Formen bzw. leichte Abweichungen von den genannten Formen sind denkbar.The cross section of the hollow cylindrical carrier body and / or a cylindrical opening of the guide unit may be at least substantially circular or elliptical or rectangular. Other forms or slight deviations from the forms mentioned are conceivable.
Die Führungseinheit kann mit wenigstens einer Endplatte ausgebildet sein. Typischerweise sind an beiden Enden der Führungseinheit, die die Positionsmesseinheit umgibt, derartige Endplatten vorgesehen, an denen unter anderem ein an den je- weiligen Enden vorstehendes Rohr der Positionsmesseinheit fixiert werden kann, ohne dass im Innenbereich die Entkopplung von Positionsmesseinheit und Führungseinheit in Frage gestellt wäre.The guide unit may be formed with at least one end plate. Typically, at both ends of the guide unit, which surrounds the position measuring unit, such end plates are provided, on which inter alia a protruding at the respective ends tube of the position measuring unit can be fixed without the decoupling of position measuring unit and guide unit would be in question ,
Darüber hinaus kann wenigstens ein Befestigungsmittel zur Befestigung der Positionsmesseinheit bzw. des Trägerkörpers in bzw. an der Führungseinheit vorgesehen sein, insbesondere zur Befestigung an wenigstens einer Endplatte der Führungseinheit. Die Positionsmess- und Führungseinrichtung weist also in der Regel mehrere Befestigungsmittel auf, mit denen dieIn addition, at least one fastening means may be provided for fastening the position measuring unit or the carrier body in or on the guide unit, in particular for attachment to at least one end plate of the guide unit. The position measuring and guiding device thus has, as a rule, a plurality of fastening means with which the
Positionsmesseinheit bzw. der Trägerkörper, also das zylindrische Rohr, relativ zur Führungseinheit, beispielsweise zu dem Magneten eines magnetischen Führungssystems, fixiert bzw. montiert wird. Beispielsweise kann die Positionsmesseinheit mit Hilfe der Befestigungsmittel bzw. Montagemittel an zwei Endplatten eines Führungsmagneten einer magnetischen Führungseinheit befestigt werden. Im Inneren der beiden Einhei- ten besteht dann keine Verbindung, so dass dementsprechend eine mechanische Entkopplung vorliegt.Position measuring unit or the carrier body, so the cylindrical tube, relative to the guide unit, for example, to the magnet of a magnetic guide system, fixed or is mounted. For example, the position measuring unit can be fixed by means of the fastening means or mounting means to two end plates of a guide magnet of a magnetic guide unit. There is no connection in the interior of the two units, so that accordingly there is a mechanical decoupling.
Beispielsweise kann wenigstens ein Befestigungsmittel ein Montageblock sein, insbesondere ein Montageblock, der an dem hohlzylindrischen Trägerkörper der Positionsmesseinheit und an einer Endplatte der Führungseinheit angreift. Es werden also einer bzw. mehrere Montageblöcke verwendet, die auf der einen Seite am Positionsmessrohr befestigt sind, auf der anderen Seite an der Endplatte der Führungseinheit bzw. einem anderen Bestandteil der Führungseinheit, um so diese beiden Einheiten gegeneinander zu fixieren.For example, at least one fastening means may be a mounting block, in particular a mounting block, which acts on the hollow-cylindrical carrier body of the position-measuring unit and on an end plate of the guide unit. Thus, one or more mounting blocks are used, which are fastened on one side to the position measuring tube, on the other side to the end plate of the guide unit or another component of the guide unit, so as to fix these two units against each other.
Außerdem kann wenigstens ein Befestigungsmittel ein Montagering und/oder -flansch sein, insbesondere ein Montagering und/oder -flansch, der den hohlzylindrischen Trägerkörper der Positionsmesseinheit äußerlich umschließt und/oder den Trägerkörper in seiner Form stabilisiert. Der Montagering kann ein Flansch sein, der bezüglich des inneren Durchmessers an den äußeren Durchmesser des (runden) Positionsmessrohres an- gepasst ist bzw. durch Schrauben an diesem und/oder einerIn addition, at least one fastening means may be a mounting ring and / or flange, in particular a mounting ring and / or flange, which externally surrounds the hollow cylindrical carrier body of the position measuring unit and / or stabilizes the carrier body in its shape. The mounting ring may be a flange, which is fitted with respect to the inner diameter of the outer diameter of the (round) position measuring tube or by screws on this and / or one
Endplatte einer Führungseinheit befestigt wird. Über Positionierungspins kann der Rotationswinkel zwischen dem Positionsmessrohr und dem Flansch bestimmt werden. Weitere Positionierungspins können bei der Verbindung mit der Endplatte zum Einsatz kommen.End plate of a guide unit is attached. Positioning pins can be used to determine the angle of rotation between the position measuring tube and the flange. Additional positioning pins can be used when connecting to the end plate.
Beispielsweise kann die Positionsmesseinheit bzw. der Trägerkörper mit Hilfe wenigstens eines Langlochs wenigstens eines Befestigungsmittels und/oder der Positionsmesseinheit und/oder wenigstens eines Abstandhalters verstellbar sein. Es kann also eine Verstellbarkeit dadurch realisiert werden, dass die Montagemittel und gegebenenfalls auch das zylindrische Rohr der Positionsmesseinheit Langlöcher aufweisen, wo- bei beispielsweise Langlöcher in Montageblöcken in radialer Richtung bezüglich einer zylindrischen Führungseinheit, insbesondere bezüglich eines Führungsmagneten, vorgesehen sein können, die zusammen mit Langlöchern im Positionsmesszylinder in azimutaler Richtung eine Verstellbarkeit ermöglichen.For example, the position measuring unit or the carrier body with the help of at least one elongated hole of at least one fastening means and / or the position measuring unit and / or at least one spacer can be adjusted. Thus, an adjustability can be realized in that the mounting means and optionally also the cylindrical tube of the position measuring unit have slots, whereby in, for example, elongated holes in mounting blocks in the radial direction with respect to a cylindrical guide unit, in particular with respect to a guide magnet, may be provided which allow adjustability together with slots in the position measuring cylinder in the azimuthal direction.
Durch Abstandshalter geeigneter Dicke unter den Befestigungsmitteln bzw. Montageblöcken wird dann insgesamt eine radiale (konzentrische) , azimutale und auch axiale Anpassbarkeit des Zylinders des Positionsmesssystems relativ zur Führungsein- heit ermöglicht.By means of spacers of suitable thickness under the fastening means or mounting blocks, a radial (concentric), azimuthal and also axial adaptability of the cylinder of the position measuring system relative to the guide unit is then made possible overall.
Vorteilhafterweise ist die Verstellung bzw. Justage in allen drei Richtungen als insgesamt dreidimensionale Anpassung möglich, da nur so eine exakte und akkurate Positionierung der bei einem elektromagnetischen Positionsmesssystem vorhandenen Empfangsspulen und gegebenenfalls auch vorhandener Sendespulen relativ zu den Spulen eines magnetischen Führungssystems, die elektromagnetische Interferenzen mit dem Positionsmesssystem bzw. der Positionsmesseinheit verursachen, erreicht werden kann. Dann ist es möglich, anhand der bekannten relativen Positionen, die dann fest eingehalten werden, die e- lektromagnetischen Interferenzen mittels einer Software für das Positionsmesssystem der Einrichtung zu kompensieren.Advantageously, the adjustment or adjustment in all three directions as a total three-dimensional adaptation is possible, since only in this way an accurate and accurate positioning of the present in an electromagnetic position measuring system receiving coils and possibly also existing transmitting coils relative to the coils of a magnetic guidance system, the electromagnetic interference with the Cause position measuring system or the position measuring unit, can be achieved. Then it is possible to compensate for the electromagnetic interference by means of a software for the position measuring system of the device based on the known relative positions, which are then firmly adhered to.
Wenigstens ein Befestigungsmittel kann derart ausgebildet sein, dass die Positionsmesseinheit, insbesondere der Trägerkörper, bezüglich der Führungseinheit in axialer und/oder radialer und/oder azimutaler Richtung verstellbar ist, insbesondere mittels wenigstens einer Stellschraube.At least one fastening means may be formed such that the position measuring unit, in particular the carrier body, with respect to the guide unit in the axial and / or radial and / or azimuthal direction is adjustable, in particular by means of at least one screw.
Beispielsweise können drei oder mehr Montageblöcke verwendet werden, mit deren Hilfe die Positionsmesseinheit relativ zur Führungseinheit fixierbar ist. Diese Befestigungsmittel ermöglichen dann eine Verstellbarkeit des Positionsmessrohrs relativ zur Führungseinheit, beispielsweise relativ zum Magneten bei einer magnetischen Führungseinheit, wobei diese Verstellbarkeit vorteilhafterweise in drei verschiedenen Achsen, also axial im Bezug auf die Längsachse der Positions- mess- und Führungseinrichtung (also in Liegerichtung eines Patienten) , radial in Richtung des Radius des zylindrischen Körpers der Positionsmesseinheit und azimutal in Umfangsrich- tung des zylindrischen Körpers der Positionsmesseinheit, ge- geben ist.For example, three or more mounting blocks can be used, with the aid of which the position measuring unit can be fixed relative to the guide unit. These fastening means then allow an adjustability of the position measuring tube relative to the guide unit, for example relative to the magnet in a magnetic guide unit, this adjustability advantageously in three different axes, ie axially with respect to the longitudinal axis of the position measuring and guide device (ie in the lying direction of a patient), radially in the direction of the radius of the cylindrical body of the position measuring unit and azimuthal in the circumferential direction of the cylindrical body of the position measuring unit is given.
Die Positionsmesseinheit bzw. der Trägerkörper kann bezüglich der Führungseinheit mit einer Einstelltoleranz von weniger als (bzw. im Bereich von) 0,1 mm verstellbar sein.The position measuring unit or the carrier body can be adjustable with respect to the guide unit with a setting tolerance of less than (or in the range of) 0.1 mm.
Um eine möglichst genaue Einstellung der Position der Positionsmesseinheit relativ zur Führungseinheit zu ermöglichen (beispielsweise für eine zuverlässige Berechnung von elektromagnetischen Störungseinflüssen des Führungssystems auf das Positionsmesssystem) , sollte die Justagegenauigkeit im Bereich von 0,1 mm liegen bzw. höher sein. Eine derart hohe Justagegenauigkeit ist beispielsweise deshalb erforderlich, weil bei einem elektromagnetischen Positionsmesssystem mit einem magnetischen Führungssystem die Navigationsspulen des Navigationsmagneten für die Führung des medizinischen Instruments als elektrisch leitende Objekte Störkörper für die elektromagnetische Positionsmesseinheit der Positionsmess- und Führungseinrichtung darstellen. Wenn allerdings durch die Justage und Fixierung eine feste Position des Positionsmess- rohrs mit seinen Bestandteilen relativ zum Navigationsmagneten bzw. zur Führungseinheit erreicht werden kann, lässt sich der Störeinfluss der Navigationsspulen bei der Positionsbestimmung „herausrechnen". Durch eine genaue Justage, wie sie je nach konkreter Ausgestaltung z. B. bei einer Einstelltole- ranz von unter 0,1 mm gegeben ist, lässt sich ohne einen ü- bermäßigen experimentellen Kalibrieraufwand die erforderliche Genauigkeit bei der Berechnung erreichen. Die Verwendung von Stellschrauben zur Verstellung der Positionen der Positionsmesseinheit relativ zur Führungseinheit stellt dabei eine be- sonders einfache Möglichkeit zur Verstellung bzw. Einstellung dar. Mit einer Schraubenführung von etwa 1 mm pro Umdrehung lässt sich eine Genauigkeit im Bereich von 0,1 mm oder besser erreichen . Wenigstens ein Befestigungsmittel kann zur Verstellung der Positionsmesseinheit bezüglich der Führungseinheit mehrteilig ausgebildet sein, insbesondere mit einem axialen und/oder einem azimutalen und/oder einem radialen Schlittenelement zur Ermöglichung einer Verstellbarkeit in den jeweiligen Richtungen. Mit derartig mehrteilig, insbesondere im Wesentlichen (bezüglich der Hauptbestandteile) dreiteilig, ausgebildeten Befestigungsmitteln wie beispielsweise Montageblöcken kann wiederum ein dreidimensionales Einstellen bzw. Justieren des hohlzylinderförmigen Trägerkörpers der Positionsmesseinheit bezüglich der Führungseinheit, insbesondere bezüglich eines Magneten einer magnetischen Führungseinheit, erreicht werden. Die Befestigungsmittel stellen beispielsweise Justageklötze dar, die in drei Achsen mittels Stellschrauben und dergleichen einstellbar sind. Werden mehrere gleichartige Befestigungsmittel dieser Art verwendet, beispielsweise drei an jedem Ende des zylindrischen Rohres der Positionsmesseinheit angeordnete bzw. anzuordnende, ermöglicht dies eine kosten- günstige Herstellung, da es sich jeweils um ein und dasselbe Bauteil handelt. Bei der Verwendung von Stellschrauben zum Einstellen bietet sich der Vorteil, dass die Justage lediglich mit Hilfe eines Schraubendrehers erfolgen kann, ohne dass weitere Zusatzvorrichtungen bzw. Werkzeuge erforderlich sind. Eine Justage ist damit schnell und sehr präzise möglich. Durch die mehrteilige Ausbildung der Befestigungsmittel wird zudem alleine durch das Befestigungsmittel die Einstellbarkeit in den drei unterschiedlichen Achsen ermöglicht. Über Schlittenelemente, also Bauteile mit verschiebbar ausgebilde- ten Schlitten und gegebenenfalls weiteren Bestandteilen, wird jeweils in eine Richtung eine Verstellbarkeit realisiert.In order to allow the most accurate adjustment of the position of the position measuring unit relative to the guide unit (for example, for a reliable calculation of electromagnetic interference influences of the guide system on the position measuring system), the adjustment accuracy should be in the range of 0.1 mm or higher. Such a high adjustment accuracy is necessary, for example, because in an electromagnetic position measuring system with a magnetic guidance system, the navigation coils of the navigation magnet for the guidance of the medical instrument as electrically conductive objects are disturbing bodies for the electromagnetic position measuring unit of the position measuring and guiding device. However, if a fixed position of the position measuring tube with its components relative to the navigation magnet or to the guide unit can be achieved by the adjustment and fixation, the disturbing influence of the navigation coils in the position determination can be "outweighed." By an exact adjustment, as it depends For example, given a setting tolerance of less than 0.1 mm, the required accuracy in the calculation can be achieved without excessive experimental calibration effort The use of adjusting screws for adjusting the positions of the position-measuring unit relative to the guide unit provides a particularly easy way to adjust or adjust. With a screw guide of about 1 mm per revolution, an accuracy in the range of 0.1 mm or better can be achieved. At least one fastening means may be designed in several parts for adjusting the position measuring unit with respect to the guide unit, in particular with an axial and / or an azimuthal and / or a radial slide element for enabling an adjustability in the respective directions. With such multipart, in particular substantially (with respect to the main components) in three parts, formed fasteners such as mounting blocks can in turn a three-dimensional adjustment or adjustment of the hollow cylindrical carrier body of the position measuring unit with respect to the guide unit, in particular with respect to a magnet of a magnetic guide unit, can be achieved. The fastening means are for example adjustment pads, which are adjustable in three axes by means of adjusting screws and the like. If a plurality of similar fastening means of this type is used, for example three arranged or to be arranged at each end of the cylindrical tube of the position measuring unit, this allows a cost-effective production, since it is in each case one and the same component. When using adjusting screws for adjusting, there is the advantage that the adjustment can be made only with the help of a screwdriver, without further additional devices or tools are required. An adjustment is thus fast and very precise possible. Due to the multi-part design of the fastening means, the adjustability in the three different axes is also made possible solely by the fastening means. By way of slide elements, that is to say components with displaceably formed carriages and optionally further constituents, an adjustability is realized in each case in one direction.
Wenigstens ein Schlittenelement, also ein axiales bzw. azimutales bzw. radiales Schlittenelement, kann wenigstens eine Platte aufweisen, insbesondere zwei senkrecht zueinander stehende Platten, und/oder es kann ein axiales Schlittenelement an dem hohlzylindrischen Trägerkörper der Positionsmesseinheit und/oder ein radiales Schlittenelement an der Führungs- einheit angreifen und/oder ein azimutales Schlittenelement zwischen einem axialen und einem radialen Schlitten angeordnet sein. Die Schlittenelemente können also einen plattenartigen Aufbau aufweisen, insbesondere derart, dass jeweils zwei Platten senkrecht zueinander stehen, so dass die Platten für die unterschiedlichen Richtungen bzw. die Schlitten für die Verstellbarkeit in den unterschiedlichen Richtungen insgesamt zu einem stabilen Element zusammengefügt werden, das trotz der Verstellbarkeit bzw. der Justagemöglichkeiten die Kräfte, die im Gesamtsystem auftreten, aufnehmen und mit dem die Positionseinheit fest relativ zum Magneten bzw. der Führungseinheit gelagert werden.At least one slide element, that is to say an axial or azimuthal or radial slide element, can have at least one plate, in particular two plates which are perpendicular to one another, and / or an axial slide element on the hollow cylindrical carrier body of the position measuring unit and / or a radial slide element on the managerial attack unit and / or an azimuthal carriage element between an axial and a radial carriage be arranged. The slide elements can therefore have a plate-like construction, in particular such that two plates each are perpendicular to one another, so that the plates for the different directions or the slides for the adjustability in the different directions are combined to form a stable element which despite the Adjustability or the adjustment options absorb the forces that occur in the overall system, and with the position of the unit fixed relative to the magnet or the guide unit are stored.
Insbesondere empfiehlt sich ein Aufbau derart, dass ein Mon- tageelement bzw. Befestigungsmittel in Form eines Schlittenelements für die axiale Einstellung am zylindrischen Körper der Positionsmesseinheit eingreift, während ein radiales Schlittenelement, insbesondere in der Ausgestaltung mit senkrechten Platten und einer Stellschraube und einem Schlitten zur Einstellung in der gewünschten Art und Weise, an der Führungseinheit eingreift, wobei zwischen diesen beiden Schlittenelementen bzw. Befestigungselementen das Schlittenelement bzw. das Befestigungselement für die azimutale Verstellbarkeit angeordnet ist.In particular, a structure is recommended such that a mounting element or fastening means in the form of a slide element for the axial adjustment on the cylindrical body of the position measuring unit engages while a radial slide element, in particular in the embodiment with vertical plates and a set screw and a carriage for adjustment in the desired manner, engages the guide unit, wherein between these two carriage elements or fastening elements, the carriage element or the fastening element for the azimuthal adjustability is arranged.
An den beiden Enden des hohlzylindrischen Trägerkörpers der Positionsmesseinheit können jeweils drei Befestigungsmittel vorgesehen sein, insbesondere derart, dass zwei im unteren Bereich des hohlzylindrischen Trägerkörpers symmetrisch zur vertikalen Achse angeordnete Befestigungsmittel einen Winkel von im Wesentlichen 90 Grad einschließen und ein im oberen Bereich angeordnetes Befestigungsmittel sich im Wesentlichen auf der vertikalen Achse befindet. Damit sind insgesamt sechs Befestigungsmittel vorgesehen, wobei diese Befestigungsmittel an den jeweiligen Enden des (im Wesentlichen) hohlzylindrischen Körpers der Positionsmesseinheit jeweils sternförmig angeordnet sind. Dabei können im unteren Bereich symmetrisch zur vertikalen Achse des horizontal ausgerichteten Positions- messrohres zwei Befestigungsmittel vorgesehen sein, die vorteilhafterweise, aber nicht zwingend, einen Winkel im Bereich von 90 Grad einschließen. Ein Befestigungsmittel kann im Hinblick auf die Anordnung einer Liege innerhalb der Röhre der Positionsmesseinheit im oberen Bereich, also auf einer vertikalen Achse durch den in seiner Längsrichtung waagerecht zum Boden eines Untersuchungs- bzw. Behandlungsraums ausgerichteten Zylinder, angeordnet sein.In each case three fastening means can be provided at the two ends of the hollow cylindrical carrier body of the position measuring unit, in particular such that two fastening means arranged symmetrically to the vertical axis in the lower region of the hollow cylindrical carrier body enclose an angle of substantially 90 degrees and a fastening means arranged in the upper region Essentially located on the vertical axis. Thus, a total of six fastening means are provided, wherein these fastening means are arranged in each case star-shaped at the respective ends of the (substantially) hollow cylindrical body of the position measuring unit. In this case, in the lower area symmetrical to the vertical axis of the horizontally oriented position measuring tube two fastening means may be provided which advantageously, but not necessarily, include an angle in the range of 90 degrees. A fastening means can be arranged in the upper region, ie on a vertical axis, by means of the cylinder oriented in its longitudinal direction horizontally to the bottom of an examination or treatment chamber, with regard to the arrangement of a couch within the tube of the position measuring unit.
Mit diesen drei Befestigungsmitteln auf jeder Seite ist eine einfache Befestigung (Montage) und Justage mit der erforderlichen Genauigkeit möglich. Selbstverständlich können ebenso mehr als drei oder weniger Befestigungselemente verwendet werden, jedoch ist die Anordnung mit drei Befestigungsmitteln auf jeder Seite in der Praxis besonders vorteilhaft.With these three fasteners on each side, easy mounting (mounting) and adjustment with the required accuracy is possible. Of course, as many as three or fewer fasteners may be used, however, the three fastener assembly on each side is particularly advantageous in practice.
Die Positionsmesseinheit kann als vormontiertes einzelnes Element zur Anordnung innerhalb der Führungseinheit ausgebildet sein, insbesondere bei einer elektromagnetischen Positi- onsmesseinheit mit auf dem hohlzylindrischen Trägerkörper vormontierten Sende- und Empfangsspulen. Dies bietet den Vorteil, dass lediglich ein einziges (integriertes) Bauteil, nämlich das zylindrische Positionsmessrohr mit den vormontierten Bestandteilen in Form der Spulen usw., in die Füh- rungseinheit, insbesondere in einen Magneten eines magnetischen Führungssystems, eingeführt werden muss. Die Komponenten der Positionsmesseinheit weisen dann untereinander feste Lagebeziehungen auf, sind also in jedem Fall exakt und korrekt zueinander positioniert. Damit kann es nicht durch eine falsche Anordnung der Elemente für die Positionsmessung zuThe position measuring unit can be designed as a preassembled individual element for arrangement within the guide unit, in particular in the case of an electromagnetic position measuring unit with transmitter and receiver coils preassembled on the hollow cylindrical carrier body. This offers the advantage that only a single (integrated) component, namely the cylindrical position measuring tube with the preassembled components in the form of coils, etc., has to be introduced into the guide unit, in particular into a magnet of a magnetic guidance system. The components of the position measuring unit then have mutually fixed positional relationships, so are positioned in each case exactly and correctly to each other. This can not be due to an incorrect arrangement of the elements for the position measurement too
Fehlern bei der Positionsbestimmung kommen. Des Weiteren ist mit einem derartigen einheitlich ausgebildeten einzigen Bauelement eine einfache Montage der Positionsmess- und Führungseinrichtung möglich.Errors in the position determination come. Furthermore, with such a uniformly designed single component, a simple assembly of the position measuring and guiding device is possible.
Des Weiteren kann die Positionsmess- und Führungseinrichtung mindestens eine Recheneinrichtung aufweisen und/oder mit einer Recheneinrichtung verbunden sein, die mittels wenig- stens eines Programmmittels zur Berücksichtigung von Störeinflüssen bei der Bestimmung der Position und/oder der Führung des medizinischen Instruments durch und/oder auf die Positionsmesseinheit und/oder die Führungseinheit ausgebildet ist, insbesondere zur Berücksichtigung elektromagnetischer Interferenzen in einem Algorithmus wenigstens eines Programmmittels zur Positionsbestimmung mit der Positionsmesseinheit. Das Positionsmess- und Führungssystem können jeweils ihre eigene Recheneinheit aufweisen. Es ist jedoch auch eine gemein- same Recheneinheit denkbar. Beispielsweise ist es bei der Kombination eines elektromagnetischen Positionsmesssystems mit einer magnetischen Führungseinheit so, dass die Spulen des Führungssystems als elektrisch leitende Objekte Störkörper für das Positionsmesssystem bzw. die Positionsmesseinheit darstellen. Bei einer bekannten Lage der Bestandteile der Positionsmesseinheit relativ zum Führungssystem bzw. Navigationssystem, wie sie bei der erfindungsgemäßen Positionsmess- und Führungseinrichtung durch die Verwendung des hohlzylind- rischen Trägerkörpers, der mit den Befestigungsmitteln fest bzw. exakt justierbar relativ zur Führungseinheit montiert wird, gegeben ist, können diese Störeinflüsse jedoch herausgerechnet werden. Hierfür weist die Positionsmess- und Führungseinrichtung eine geeignete Recheneinrichtung auf, die gegebenenfalls eine Recheneinrichtung sein kann, die ohnehin für die Bearbeitung der Positionsdaten bzw. Führungsdaten bzw. zur Steuerung des Instruments vorgesehen ist. Gegebenenfalls kann auch eine (Daten-) Verbindung zu einer entsprechend ausgebildeten Recheneinrichtung vorliegen, auf der eine Software läuft, die beispielsweise als Software für die Posi- tionsmesseinrichtung die Berücksichtigung dieser Störeinflüsse ermöglicht.Furthermore, the position measuring and guiding device can have at least one computing device and / or be connected to a computing device which can be used by means of a program means for the consideration of interference in the determination of the position and / or the guidance of the medical instrument is formed by and / or on the position measuring unit and / or the guide unit, in particular for the consideration of electromagnetic interference in an algorithm at least one program means for determining position with the position measurement unit. The position measuring and guiding system can each have their own arithmetic unit. However, a common arithmetic unit is also conceivable. For example, it is in the combination of an electromagnetic position measuring system with a magnetic guide unit so that the coils of the guide system as electrically conductive objects represent a disturbing body for the position measuring system or the position measuring unit. In a known position of the components of the position measuring unit relative to the guide system or navigation system, as in the position measuring and guiding device according to the invention by the use of the hollow cylindrical carrier body, which is mounted with the fastening means fixed or exactly adjustable relative to the guide unit, is given However, these disturbances can be calculated out. For this purpose, the position measuring and guiding device on a suitable computing device, which may optionally be a computing device, which is provided anyway for the processing of the position data or guide data or for controlling the instrument. Optionally, there may also be a (data) connection to a correspondingly designed computing device, on which software runs which, for example as software for the position measuring device, makes it possible to take account of these disturbing influences.
Die und/oder eine Recheneinrichtung kann zur Berücksichtigung von Wirbelströmen, die insbesondere durch Sendespulen in der Führungseinheit induziert werden, und damit verbundenen Störeinflüssen bei der Bestimmung der Position, insbesondere zur bzw. durch Berechnung und Kompensation der Störeinflüsse in Abhängigkeit von einer bekannten und exakt justierten Lage der Positionsmesseinheit, ausgebildet sein.The and / or a computing device can be used for the consideration of eddy currents, which are induced in particular by transmitting coils in the guide unit, and associated interference in the determination of the position, in particular for or by calculation and compensation of the interference in Depending on a known and exactly adjusted position of the position measuring unit, be formed.
Des Weiteren kann eine Patientenliege in der Positionsmess- und Führungseinrichtung bzw. zur Verwendung zusammen mit der Positionsmess- und Führungseinrichtung zur Lagerung des Patienten auf einem frei schwebenden Schienensystem ohne mechanische oder zumindest ohne direkte mechanische Verbindung zum hohlzylindrischen Trägerkörper der Positionsmesseinheit ge- führt sein. Durch diese Lagerung der Patientenliege auf einem frei schwebenden Schienensystem wird eine direkte Verbindung der Liege bzw. des Schienensystems zur Positionsmessröhre vermieden. Der fehlende mechanische Kontakt zur Positionsmessröhre verhindert Störungen, nicht zuletzt eine Verformung der Positionsmessröhre bzw. des zylindrischen Körpers, der dementsprechend dünnwandig ausgebildet werden kann. Die Lagerung des Schienensystems für die Liege wird zur Herstellung der mechanischen Entkopplung außerhalb der Positionsmessröhre mittels eines geeigneten Ständersystems vorgenommen, das ge- gebenenfalls auch zur Lagerung der Führungseinheit dient.Furthermore, a patient bed in the position measuring and guiding device or for use together with the position measuring and guiding device for supporting the patient can be guided on a freely suspended rail system without mechanical or at least without direct mechanical connection to the hollow cylindrical carrier body of the position measuring unit. By this storage of the patient bed on a levitating rail system a direct connection of the deck or the rail system is avoided for position measuring tube. The lack of mechanical contact with the position measuring tube prevents interference, not least a deformation of the position measuring tube or the cylindrical body, which can be formed accordingly thin-walled. The storage of the rail system for the couch is made to produce the mechanical decoupling outside of the position measuring tube by means of a suitable stand system, which if necessary also serves to support the guide unit.
Insbesondere kann eine Patientenliege zur Lagerung des Patienten auf einem Schienensystem mit zwei Schienen und wenigstens einer, insbesondere mechanisch versteifenden, Querver- bindung zwischen den Schienen geführt sein. Diese Querverbindung, die gegebenenfalls in Form mehrerer Rippen ausgebildet sein kann, dient zur Verstärkung, um Verformungen des Schienensystems und damit Probleme bei der Lagerung der Liege zu vermeiden. Für die Lagerung des frei schwebenden Schienensys- tems wird mindestens ein Ständer im Bereich außerhalb der Positionsmesseinheit, also jenseits der Enden des Zylinders, verwendet, wozu die Schienen entsprechend länger als die Positionsmessröhre und direkt mit dem Ständer ausgebildet bzw. an einem solchen Ständersystem befestigt sind.In particular, a patient bed for supporting the patient may be guided on a rail system with two rails and at least one, in particular mechanically stiffened, transverse connection between the rails. This cross-connection, which may optionally be in the form of a plurality of ribs, serves to reinforce, in order to avoid deformation of the rail system and thus problems in the storage of the deck. At least one stand in the area outside the position measuring unit, ie beyond the ends of the cylinder, is used for the mounting of the free-floating rail system, for which purpose the rails are designed to be longer than the position measuring tube and directly attached to the stand or attached to such a stand system ,
Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Positionsmesseinheit, insbesondere für eine Positionsmess- und Führungseinrichtung wie im Vorstehenden beschrieben, die einen, zumin- dest im Wesentlichen, hohlzylindrischen Trägerkörper aufweist. Im Unterschied zum Stand der Technik liegt also ein einheitlicher Trägerkörper vor, der keine kubische Grundform bzw. quaderförmige Grundform aufweisen muss, sondern als grundsätzlich röhrenförmiger Körper einen runden Querschnitt aufweisen kann und vorteilhafterweise ein (einzelnes) vormontiertes bzw. integriertes Element darstellt, auf dem alle in der Nähe des zu ortenden medizinischen Instruments zu platzierenden Bestandteile der Positionsmessung angeordnet sind. Damit ist lediglich ein einziges Bauelement erforderlich, das zudem durch die hohlzylinderförmige Ausbildung optimal beispielsweise in eine Bohrung eines magnetischen Führungssystems eingeführt werden kann, besonders bei einem runden Querschnitt in eine entsprechende runde Röhre. Die Positionsmess- einheit besteht vorteilhafterweise aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff.Moreover, the invention relates to a position measuring unit, in particular for a position measuring and guiding device as described above, which at least substantially, having hollow cylindrical carrier body. In contrast to the prior art, therefore, there is a unitary carrier body which does not have to have a cubic basic shape or cuboidal basic shape, but as a basically tubular body can have a round cross-section and advantageously represents a (single) preassembled or integrated element on which all are arranged in the vicinity of the location of the medical instrument to be placed components of the position measurement. Thus, only a single component is required, which can also be optimally introduced by the hollow cylindrical configuration, for example, in a bore of a magnetic guide system, especially in a round cross-section in a corresponding round tube. The position measuring unit advantageously consists of a glass fiber reinforced plastic.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung der Position sowie zur Führung eines medizinischen Instru- ments im Körper eines Patienten, insbesondere eines Kapselendoskops im Rahmen einer Kapselendoskopie, mittels einer Posi- tionsmess- und Führungseinrichtung wie vorstehend beschrieben bzw. mittels einer derartigen Positionsmesseinheit. Das Verfahren betrifft also die Positionsbestimmung sowie die Füh- rung eines medizinischen Instruments, also eine (rein physikalische) Messdatenermittlung für bzw. Signalübertragung an ein medizinisches Gerät. Dabei erfolgt die Positionsbestimmung bzw. Führung mit Hilfe einer Positionsmess- und Führungseinrichtung, bei der die Positionsmesseinheit als ein im Wesentlichen zylindrischer Körper ausgebildet ist.Furthermore, the invention relates to a method for determining the position and for guiding a medical instrument in the body of a patient, in particular a capsule endoscope within the scope of a capsule endoscopy, by means of a position measuring and guiding device as described above or by means of such a position measuring unit. The method therefore relates to the position determination and the guidance of a medical instrument, that is to say a (purely physical) measurement data determination or signal transmission to a medical device. In this case, the position determination or guidance takes place by means of a position measuring and guiding device, in which the position measuring unit is designed as a substantially cylindrical body.
Daneben betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Anordnung einer Positionsmesseinheit, insbesondere einer Positionsmesseinheit wie vorstehend geschildert, einer Positionsmess- und Führungseinrichtung, insbesondere wie vorstehend beschrieben, wobei die Positionsmesseinheit einen, zumindest im Wesentlichen, hohlzylindrischen Trägerkörper aufweist, in einem inneren Bereich einer Führungseinheit der Positionsmess- und Füh- rungseinrichtung, wobei die Positionsmesseinheit mittels wenigstens eines Montagerings und/oder -flansches an der Führungseinheit, insbesondere einer Endplatte, befestigt wird und/oder bei dem zur Stabilisierung des hohlzylindrischen Trägerkörpers wenigstens eine Montageschablone, die, zumindest teilweise, in den Zylinderhohlraum des Trägerkörpers eingeschoben ist, verwendet wird.In addition, the invention relates to a method for arranging a position measuring unit, in particular a position measuring unit as described above, a position measuring and guiding device, in particular as described above, wherein the position measuring unit has a, at least substantially, hollow cylindrical carrier body, in an inner region of a guide unit of the position measurement - and guide guiding device, wherein the position measuring unit by means of at least one mounting ring and / or flange on the guide unit, in particular an end plate, is attached and / or in which for stabilizing the hollow cylindrical support body at least one mounting template, at least partially, is inserted into the cylinder cavity of the carrier body , is used.
Der Zusammenbau bzw. die Montage der Positionsmess- bzw. Füh- rungseinheit kann so erfolgen, dass das Positionsmessrohr mit einer Endplatte der Führungseinheit über einen Montagering bzw. -flansch verbunden wird, wobei der äußere Durchmesser einer (runden) Positionsmessröhre an den inneren Durchmesser des Flansches angepasst ist. Über Positionierungspins wird der Rotationswinkel zwischen dem Positionsmessrohr und demThe assembly or assembly of the position measuring or guide unit can be carried out so that the position measuring tube is connected to an end plate of the guide unit via a mounting ring or flange, wherein the outer diameter of a (round) position measuring tube to the inner diameter of Flange is adapted. About positioning pins, the angle of rotation between the position measuring tube and the
Flansch bestimmt. Das Positionsmessrohr wird mittels Schrauben an dem Flansch, der um die hohlzylindrische Öffnung des Positionsmessrohrs herumlaufend angeordnet ist, befestigt. Weitere Positionierungspins dienen zur Anordnung an einer Endplatte der Führungseinheit, an der der Flansch über Schrauben befestigt wird.Flange determined. The position measuring tube is fastened by means of screws to the flange, which is arranged running around the hollow cylindrical opening of the position measuring tube. Other positioning pins are for placement on an end plate of the guide unit to which the flange is fastened by screws.
Die Montage kann so durchgeführt werden, dass zunächst ein Flansch am Positionsmessrohr befestigt wird, woraufhin Emp- fangs- und Sendespulen an einen Connector angeschlossen werden und eine an den Querschnitt des Positionsmessrohrs ange- passte Montageschablone in dem hohlzylindrischen Innenraum auf der anderen Seite, auf der nicht der Flansch befestigt ist, angeordnet, insbesondere in die Röhre eingeführt wird. Diese Montageschablone (assembly jig) kann bei einem runden Rohr entsprechend scheibenförmig ausgebildet sein. Danach wird das Positionsmessrohr im Innenraum der Führungseinheit angeordnet, also in diesen eingeschoben und auf der Seite, an der bereits der Flansch angebracht ist, an der Führungsein- heit fixiert. Auf der anderen Seite kann ein entsprechender Flansch, gegebenenfalls zusätzlich mit Abstandshaltern, befestigt werden. Danach kann die Montageschablone, die dafür sorgt, dass das Positionsmessrohr bis zur endgültigen Befes- tigung an einem Führungsmagneten bzw. einer anderen Führungseinheit seine Form behält, wieder entfernt werden.The assembly can be carried out by first fastening a flange to the position measuring tube, whereupon receiving and transmitting coils are connected to a connector and an assembly template adapted to the cross section of the position measuring tube in the hollow cylindrical interior space on the other side not the flange is attached, arranged, in particular, is inserted into the tube. This mounting template (assembly jig) can be formed corresponding disk-shaped in a round tube. Thereafter, the position measuring tube is arranged in the interior of the guide unit, that is inserted into this and fixed on the side on which the flange is already attached to the guide unit. On the other side, a corresponding flange, optionally with additional spacers, are attached. Thereafter, the mounting template, which ensures that the position measuring tube until the final fastening tion on a guide magnet or another guide unit retains its shape, be removed again.
Die Montageschablone kann Flanschteile bzw. Gewindelöcher aufweisen, um eine Rotationsrichtung anzugeben bzw. die Entfernung der Schablone nach Abschluss der Montage zu ermöglichen. Mit Hilfe von Pins zwischen dem Positionsmessrohr und der Montageschablone kann eine axiale Bewegung verhindert werden. Nuten ermöglichen die Durchführung von Montagearbei- ten bezüglich des Positionsmessrohrs und eines Führungsmagneten oder einer Führungseinheit, die auf einem anderen Wirkprinzip basiert.The mounting template may have flange or threaded holes to indicate a direction of rotation or to allow the removal of the template after completion of the assembly. By means of pins between the position measuring tube and the mounting template, an axial movement can be prevented. Grooves make it possible to carry out assembly work with respect to the position measuring tube and a guide magnet or a guide unit based on another operating principle.
Erfolgt die Befestigung der Positionsmessröhre am Führungs- System über Befestigungselemente, die aus beispielsweise jeweils drei Schlitten aufgebaut sind, wobei die Schlittenpositionen über Einstellschrauben justiert werden, so kann die Justage zweckmäßig unter Verwendung eines Lasertriangulome- ters oder eines anderen Messgeräts durchgeführt werden.If the positioning of the position measuring tube on the guide system via fasteners, which are composed of, for example, three carriages, wherein the carriage positions are adjusted by adjusting screws, the adjustment can be carried out appropriately using a laser triangulometer or other measuring device.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der folgenden Ausführungsbeispiele sowie aus den Zeichnungen. Dabei zeigen:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following embodiments and from the drawings. Showing:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Posi- tionsmess- und Führungseinrichtung mit Schienensystem einer Patientenliege, wobei von der Führungseinrichtung nur das Innenrohr dargestellt ist,1 shows a cross section through a position measuring and guide device according to the invention with a rail system of a patient bed, wherein only the inner tube is shown by the guide device,
Fig. 2 eine seitliche Schnittansicht der Positionsmess- und Führungseinrichtung der Fig. 1,2 is a side sectional view of the position measuring and guiding device of FIG. 1,
Fig. 3 eine Skizze einer Anordnung von Sendespulen einer erfindungsgemäßen Positionsmess- und Führungsein- richtung mit einer elektromagnetischen Positionsmesseinheit, Fig. 4 eine Führungseinheit einer erfindungsgemäßen Posi- tionsmess- und Führungseinrichtung im montierten Zustand,3 shows a sketch of an arrangement of transmitting coils of a position measuring and guiding device according to the invention with an electromagnetic position measuring unit, 4 shows a guide unit of a position measuring and guiding device according to the invention in the mounted state,
Fig. 5 eine Skizze zur Montage einer Positionsmesseinheit bezüglich der Führungseinheit der Fig. 4,5 is a sketch for mounting a position measuring unit with respect to the guide unit of Fig. 4,
Fig. 6 eine Skizze zur Montage einer Positionsmesseinheit in einer inneren Röhre einer Führungseinheit.Fig. 6 is a sketch for mounting a position measuring unit in an inner tube of a guide unit.
Fig. 7 eine Ansicht von unten auf ein Befestigungsmittel in Form eines Montageblocks zur Befestigung einer Positionsmesseinheit an einer Führungseinheit,7 shows a view from below of a fastening means in the form of a mounting block for fastening a position measuring unit to a guide unit,
Fig. 8 eine Ansicht des Befestigungsmittels der Fig. 7 von oben undFig. 8 is a view of the fastening means of Fig. 7 from above and
Fig. 9 eine Explosionsansicht eines Befestigungsmittels mit einem mehrteiligen Aufbau.9 is an exploded view of a fastener with a multi-part construction.
In der Fig. 1 ist ein Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Positionsmess- und Führungseinrichtung 1 mit einem Schienensystem 2 für eine Patientenliege dargestellt. Das Schienensystem 2 ist ein frei schwebendes Schienensystem, es gibt al- so keine direkte mechanische Verbindung bzw. Berührung zwischen dem Schienensystem 2 und dem Trägerkörper 3 der Positionsmesseinheit, der als hohlzylindrischer Trägerkörper, hier mit einem runden Querschnitt, ausgebildet ist.1 shows a cross section through a position measuring and guiding device 1 according to the invention with a rail system 2 for a patient bed. The rail system 2 is a free-floating rail system, so there is no direct mechanical connection or contact between the rail system 2 and the carrier body 3 of the position measuring unit, which is designed as a hollow cylindrical carrier body, in this case with a round cross section.
Die Positionsmesseinheit bzw. der Trägerkörper 3 ist im Inneren einer hier lediglich durch ihr Innenrohr 4 angedeutet skizzierten Führungseinheit angeordnet, deren kreiszylindrische Innenfläche sich mit einem Abstand von etwa 2 mm an das Äußere des Zylindermantels des Trägerkörpers 3 anschließt.The position measuring unit or the carrier body 3 is arranged in the interior of a guide unit outlined here only by its inner tube 4, the circular cylindrical inner surface of which adjoins the exterior of the cylinder shell of the carrier body 3 at a distance of approximately 2 mm.
Des Weiteren sind verschiedene Gehäuse 5, 6, 7 und 8 für Empfangsspulen bzw. Empfangsspulenarrays vorgesehen, wobei in anderen Ausgestaltungen beispielsweise die beiden Gehäuse 5 und 7 im seitlichen unteren Bereich der Positionsmesseinheit wegfallen können. In diesem Fall sind lediglich die Gehäuse 6 und 8 oben bzw. unten im hohlzylindrischen Trägerkörper 3 der Positionsmesseinheit 3 vorhanden.Furthermore, various housings 5, 6, 7 and 8 are provided for receiving coils or receiving coil arrays, in other embodiments, for example, the two housings 5 and 7 can be omitted in the lateral lower portion of the position measuring unit. In this case, only the housing 6 and 8 above or below in the hollow cylindrical support body 3 of the position measuring unit 3 are present.
In anderen hier nicht dargestellten Ausführungen kann das Gehäuse 6 auf der Unterseite des Trägerkörpers 3 statt einer ebenen Oberfläche eine Oberfläche mit Stufen, insbesondere mit zwei Stufen im seitlichen Randbereich, aufweisen. Die Po- sitionsmess- und Führungseinrichtung kann außerdem in anderen Ausführungsbeispielen auch für verschiedene medizinische Instrumente bzw. mehrere Instrumente verwendbar sein.In other embodiments, not shown here, the housing 6 on the underside of the support body 3 instead of a flat surface having a surface with steps, in particular with two steps in the lateral edge region. The position measuring and guiding device can also be used in other embodiments for various medical instruments or multiple instruments.
In den Fig. 1 und 2 ist ferner beispielhaft angedeutet, dass für die Durchführung der medizinischen Untersuchung bzw. Behandlung mit dem mittels der Positionsmess- und Führungseinheit geführten bzw. positionsüberwachten medizinischen Instrument ein kreiszylindrischer Arbeitsbereich 9 zur Verfügung steht.FIGS. 1 and 2 further indicate by way of example that a circular-cylindrical work area 9 is available for carrying out the medical examination or treatment with the medical instrument guided or position-monitored by means of the position measuring and guiding unit.
Die Fig. 2 zeigt eine seitliche Schnittansicht der Positionsmess- und Führungseinrichtung 1 der Fig. 1. Dargestellt ist wiederum der kreiszylindrische Arbeitsbereich 9 sowie das Schienensystem 2, das des Weiteren rippenartige Querverbin- düngen 10 aufweist. Hier sind beispielhaft zwei schmale Rippen gezeigt. Möglich sind aber auch Ausführungen mit einer Vielzahl und gegebenenfalls mit breiten Rippen und/oder mit einer oder mehreren Abdeckplatten, die gegebenenfalls nur noch einen Raum für das Gehäuse 6 frei lassen. Das Schienen- System 2 berührt wie gesagt die Positionsmesseinheit nicht, d. h. weder den Trägerkörper 3, noch die Gehäuse 5, 6 sowie 7 und 8 für die Empfangsspulen des auf einem elektromagnetischen Wirkprinzip basierenden Positionsmesssystems.2 shows a side sectional view of the position measuring and guiding device 1 of FIG. 1. Shown in turn is the circular-cylindrical working area 9 and the rail system 2, which furthermore has rib-like cross-linking 10. Here are two narrow ribs shown by way of example. But are also possible designs with a variety and possibly with wide ribs and / or with one or more cover plates, which may leave only a space for the housing 6, if necessary. As already mentioned, the rail system 2 does not touch the position measuring unit, i. H. neither the carrier body 3, nor the housing 5, 6 and 7 and 8 for the receiving coils of the based on an electromagnetic principle of action position measuring system.
Das Innenrohr 4 der Führungseinheit umgibt den hohlzylindrischen Trägerkörper 3 als Körper mit einer kreiszylindrischen Öffnung bzw. Innenfläche in einem geringen Abstand, so dass bei der Montage ein leichtes Einschieben des Trägerkörpers 3 der Positionsmesseinheit in diese Öffnung der Führungseinheit möglich ist.The inner tube 4 of the guide unit surrounds the hollow cylindrical carrier body 3 as a body with a circular cylindrical opening or inner surface at a small distance, so that during assembly, a slight insertion of the carrier body. 3 the position measuring unit is possible in this opening of the guide unit.
Durch die Verwendung ineinander geschachtelter Röhren als Po- sitionsmess- bzw. Führungseinheit für die erfindungsgemäßeThrough the use of nested tubes as a position measuring or guide unit for the invention
Positionsmess- und Führungseinrichtung 1 entsteht ein maximaler Arbeitsbereich 9 bzw. Raum für den Patienten ohne Blockierungen innerhalb des kombinierten Positionsmess- und Führungssystems. Die Komponenten des Trägerkörpers 3 sowie der Führungseinheit können jeweils exakt zueinander positioniert werden .Position measuring and guiding device 1 creates a maximum working area 9 or space for the patient without blockages within the combined position measuring and guiding system. The components of the carrier body 3 and the guide unit can each be positioned exactly to each other.
Die Fig. 3 zeigt eine Skizze einer Anordnung von Sendespulen 11 einer erfindungsgemäßen Positionsmess- und Führungsein- richtung, beispielsweise gemäß den Fig. 1 und 2, mit einer elektromagnetischen Positionsmesseinheit mit einem Trägerkörper 12. Die Positionsmesseinheit weist zur Aufnahme der Sendespulen 11 unterschiedliche Nuten 13 auf, in die die Sendespulen 11 eingeklebt sind. Hierzu sind die Nuten 13 in Form der Sendespulen 11 ausgebildet.3 shows a sketch of an arrangement of transmitting coils 11 of a position measuring and guiding device according to the invention, for example according to FIGS. 1 and 2, with an electromagnetic position measuring unit with a carrier body 12. The position measuring unit has different grooves 13 for receiving the transmitting coils 11 on, in which the transmitting coils 11 are glued. For this purpose, the grooves 13 are formed in the form of the transmitting coils 11.
Der Trägerkörper 12 besteht aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff, also einem nicht magnetischen und nicht leitenden Material.The carrier body 12 consists of a glass fiber reinforced plastic, that is a non-magnetic and non-conductive material.
Die Nuten 13 auf der Außenseite des Trägerkörpers 12 werden nach dem Einkleben der Spulen 11 versiegelt, wobei diese Versiegelung hier nicht dargestellt ist, um so eine glatte Oberfläche des Positionsmessrohrs zu erhalten. Die Sendespulen 11 bestehen aus einer einzigen Spulenlage mit mehreren Windungen aus einem runden lackierten Kupferdraht.The grooves 13 on the outside of the support body 12 are sealed after the gluing of the coils 11, this seal is not shown here, so as to obtain a smooth surface of the position measuring tube. The transmitting coils 11 consist of a single coil layer with several turns of a round painted copper wire.
In geringem Abstand zur Außenfläche des Trägerkörpers 12 der Positionsmesseinheit ist das Innenrohr 14 der Führungseinheit angeordnet, deren Details hier aus Übersichtlichkeitsgründen nicht gezeigt sind. In der Fig. 4 ist eine Führungseinheit 17 im montierten Zustand dargestellt. Die Führungseinheit 17 wird mit Hilfe verschiedener Trägerelemente 18, 19 zusammengehalten, wobei sie neben den für die magnetische Führung erforderlichen Spulen- einheiten 20 an den jeweiligen Enden Endplatten 21 aufweist, die Öffnungen 22 mit der inneren zylindrischen Oberfläche 23 des Führungsmagneten der Führungseinheit 17 aufweisen.At a small distance from the outer surface of the support body 12 of the position measuring unit, the inner tube 14 of the guide unit is arranged, the details of which are not shown here for reasons of clarity. 4, a guide unit 17 is shown in the assembled state. The guide unit 17 is held together by means of various support members 18, 19, and besides the coil units 20 required for the magnetic guide, has end plates 21 at the respective ends which have openings 22 with the inner cylindrical surface 23 of the guide magnet of the guide unit 17.
In das Innere der Führungseinheit 17 ist eine Positionsmess- einheit eingeschoben, die hier nicht näher dargestellt ist.In the interior of the guide unit 17, a position measuring unit is inserted, which is not shown here in detail.
An den Endplatten 21 der Führungseinheit 17 befinden sich jeweils drei Gewinde für Schrauben aufweisende Löcher 24, über die im Zusammenwirken mit hier nicht dargestellten Montage- blocken die Befestigung einer Positionsmesseinheit an derAt the end plates 21 of the guide unit 17 are each three threaded holes for having holes 24, on the block in conjunction with not shown here mounting the attachment of a position measuring unit on the
Führungseinheit 17 derart, dass eine Verstellbarkeit zur Jus- tage gegeben ist, realisiert wird.Guide unit 17 such that an adjustability for Jus- days is given is realized.
Die Fig. 5 zeigt eine Skizze zur Montage eines Trägerkörpers 27 einer Positionsmesseinheit bezüglich der Führungseinheit 17 der Fig. 4. Dargestellt sind wiederum zwei Endplatten 21, an denen Montageblöcke 25 angeordnet sind. Die Verbindung erfolgt über die Gewindeöffnung der Löcher 24 im Zusammenwirken mit Langlöchern 26 der Montageblöcke 25, wobei sich das Lang- loch 26 in vertikaler Richtung erstreckt, wodurch eine radiale Verstellbarkeit der Positionsmesseinheit bezüglich eines zylindrischen Führungsmagneten der Führungseinheit 17 erreicht wird.FIG. 5 shows a sketch for mounting a carrier body 27 of a position-measuring unit with respect to the guide unit 17 of FIG. 4. Shown again are two end plates 21 on which mounting blocks 25 are arranged. The connection takes place via the threaded opening of the holes 24 in cooperation with oblong holes 26 of the mounting blocks 25, wherein the elongated hole 26 extends in the vertical direction, whereby a radial adjustability of the position measuring unit with respect to a cylindrical guide magnet of the guide unit 17 is achieved.
Des Weiteren ist der Trägerkörper 27 der Positionsmesseinheit der Einrichtung dargestellt, die ihrerseits ein Langloch 28 mit einer darin aufgenommenen Schraube 29 aufweist, wobei sich das Langloch 28 in Umfangsrichtung erstreckt. Durch das Langloch 28 wird somit eine Verstellbarkeit in azimutaler Richtung ermöglicht. Unter den Montageblöcken 25 sind Abstandshalter 30 vorgesehen, die eine geeignete Dicke aufweisen, damit eine axiale Verstellbarkeit des Trägerkörpers 27 ermöglicht wird. Des Weiteren sind im Bereich der Führungs- einheit 17 Kühlröhren 32 auf dem Innenrohr 33 mit der inneren zylindrischen Oberfläche 23 gemäß Fig. 4 dargestellt. Zwischen dem Innenrohr 33 und dem Trägerkörper 27 befindet sich ein Zwischenraum von 1 mm.Furthermore, the carrier body 27 of the position measuring unit of the device is shown, which in turn has a slot 28 with a screw 29 received therein, wherein the slot 28 extends in the circumferential direction. Through the slot 28 thus an adjustability in the azimuthal direction is possible. Spacers 30 are provided below the mounting blocks 25, which have a suitable thickness, so that an axial adjustability of the carrier body 27 is made possible. Furthermore, in the field of management unit 17 cooling tubes 32 on the inner tube 33 with the inner cylindrical surface 23 shown in FIG. 4. Between the inner tube 33 and the carrier body 27 there is a gap of 1 mm.
Im hier dargestellten Fall weist der Trägerkörper 27 der Positionsmesseinheit als hohle runde Röhre einen inneren Durchmesser von 585 mm und einen äußeren Durchmesser von 593 mm auf. Daran schließt sich die innere Röhre 33 der Führungsein- heit mit einem inneren Durchmesser von 595 mm an. Selbstverständlich können bei anderen Ausführungsbeispielen andere Größenverhältnisse vorliegen. Beispielsweise kann eine Positionsmessröhre auch eine Dicke von 6 mm erfordern.In the case shown here, the carrier body 27 of the position measuring unit has a hollow inner tube of 585 mm and an outer diameter of 593 mm. This is followed by the inner tube 33 of the guide unit with an inner diameter of 595 mm. Of course, other sizes may be present in other embodiments. For example, a position measuring tube may also require a thickness of 6 mm.
Fig. 6 zeigt eine Skizze zur Montage einer Positionsmesseinheit in einer inneren Röhre 66 einer Führungseinheit einer Positionsmess- und Führungseinrichtung 67 (von der hier selbstverständlich nicht alle Bestandteile gezeigt sind) . Hierbei wird der Trägerkörper 68 der Positionsmesseinheit, der als kreiszylindrischer Hohlkörper ausgebildet ist, in die innere Röhre 66 eingeschoben, wie hier durch die Pfeile angedeutet ist.Fig. 6 shows a sketch for mounting a position measuring unit in an inner tube 66 of a guide unit of a position measuring and guiding device 67 (of which not all components are shown here, of course). Here, the carrier body 68 of the position measuring unit, which is designed as a circular cylindrical hollow body, inserted into the inner tube 66, as indicated here by the arrows.
Vorab ist ein Montageflansch 69 an einem Ende des Trägerkör- pers 68 befestigt worden. Dieser Montageflansch 69 ist alsIn advance, a mounting flange 69 has been attached to one end of the carrier body 68. This mounting flange 69 is as
Ring, der kreisförmig um den Trägerkörper 68 umläuft, ausgebildet. Dargestellt sind weiterhin Empfangsspulenarrays 70 an dem Trägerkörper 68, die zur Positionsmessung dienen. Diese Empfangsspulenarrays werden von den Empfangsspulen 15, 16 ausgebildet, die jeweils in Gehäusen aufgenommen sind. Damit sind an einem hohlzylindrischen Trägerkörper als integriertes Bauelement sowohl gegebenenfalls Sendespulen als auch Empfangsspulen 15, 16 angeordnet, so dass mit diesem einen Bauteil eine definierte Lage der jeweiligen Spulen zueinander vorgegeben wird und zudem eine einfache Montage der Einrichtung durch Einschieben des Trägerkörpers 68 in einen inneren Bereich einer Führungseinheit ermöglicht wird. Auf der Seite, an der nicht der Montageflansch 69 befestigt ist, wird der Trägerkörper 68 in seiner Form durch eine als kreisförmige Scheibe ausgebildete Montageschablone 71 stabilisiert, die hierzu einen stufenförmigen Aufbau aufweist, wo- bei der innere Bereich der Montageschablone 71 hinsichtlich des Durchmessers so ausgebildet ist, dass er in den Trägerkörper 68 eingeführt werden kann, während die äußere Stufe der Montageschablone 71 mit einem größeren Durchmesser einen Abschluss bildet.Ring, which runs in a circle around the support body 68, formed. Also shown are receiving coil arrays 70 on the carrier body 68, which serve for position measurement. These receiving coil arrays are formed by the receiving coils 15, 16, which are each housed in housings. Thus, both a transmitting coil and receiving coils 15, 16 are arranged on a hollow cylindrical carrier body as an integrated component, so that with this one component a defined position of the respective coils is given to each other and also easy installation of the device by inserting the carrier body 68 in an inner Area of a leadership unit is made possible. On the side to which the mounting flange 69 is not fastened, the carrier body 68 is stabilized in its shape by a mounting template 71 designed as a circular disk, which has a stepped construction for this purpose, with the inner area of the mounting template 71 having the same diameter is formed so that it can be inserted into the carrier body 68, while the outer step of the mounting template 71 with a larger diameter forms a conclusion.
Nach dem vollständigen Einschieben des Trägerkörpers 68 in die innere Röhre 66 kann auf der anderen Seite des Trägerkörpers 68 ebenfalls ein Montageflansch angebracht werden, gegebenenfalls mit zusätzlichen Abstandshaltern, woraufhin die Montageschablone 71 wieder entfernt werden kann. Die Positionierung des Montageflansches 69 bzw. eines Flansches auf der anderen Seite sowie der Montageschablone 71 erfolgt über Positionierungspins und Schrauben, wobei selbstverständlich in anderen Ausführungsbeispielen auch andere Positionierungs- bzw. Befestigungsmittel verwendet werden können.After complete insertion of the carrier body 68 into the inner tube 66, a mounting flange can also be mounted on the other side of the carrier body 68, optionally with additional spacers, whereupon the mounting template 71 can be removed again. The positioning of the mounting flange 69 or a flange on the other side and the mounting template 71 via positioning pins and screws, of course, in other embodiments, other positioning or fastening means can be used.
In der Fig. 7 ist eine Ansicht von unten auf ein Befestigungsmittel 34 in Form eines Montageblocks zur Befestigung eines Trägerkörpers 35 einer Positionsmesseinheit an einer Endplatte 36 einer Führungseinheit gezeigt. Daneben ist ein weiteres Befestigungsmittel 37 zu erkennen, das wie das Befestigungsmittel 34 aufgebaut ist. Das Befestigungsmittel 34 ist in einem unteren Bereich des Trägerkörpers 35 angeordnet, in dessen zylindrischem Innenraum sich das frei schwebende Schienensystem 38 der Patientenliege befindet, das außerhalb des Trägerkörpers 35 der Positionsmesseinheit auf einer Ständeranordnung ruht.FIG. 7 shows a bottom view of a fastening means 34 in the form of a mounting block for fastening a carrier body 35 of a position measuring unit to an end plate 36 of a guide unit. In addition, a further fastening means 37 can be seen, which is constructed like the fastening means 34. The fastening means 34 is arranged in a lower region of the carrier body 35, in the cylindrical interior of which the freely suspended rail system 38 of the patient bed is located, which rests on a stand arrangement outside the carrier body 35 of the position measuring unit.
Die hier dargestellten Befestigungsmittel 34 und 37, die ei- nen Winkel von etwa 90 Grad bei symmetrischer Anordnung zu einer vertikalen Systemachse einschließen, werden durch ein weiteres, hier nicht dargestelltes Befestigungsmittel oben an der Röhre des Trägerkörpers 35 auf der vertikalen Achse selbst ergänzt, so dass sich insgesamt eine sternförmige Anordnung der Befestigungsmittel ergibt.The fastening means 34 and 37 shown here, which enclose an angle of approximately 90 degrees with a symmetrical arrangement to a vertical system axis, are replaced by a further fastening means, not shown here, at the top of the tube of the carrier body 35 on the vertical axis itself supplemented, so that overall results in a star-shaped arrangement of the fasteners.
Die Befestigungsmittel 34, 37 weisen jeweils einen mehrteili- gen Aufbau mit einem axialen Schlittenelement 39, einem azimutalen Schlittenelement 40 sowie einem radialen Schlittenelement 41 auf. Das axiale Schlittenelement 39 greift am Trägerkörper 35 an und weist ebenso wie das radiale Schlittenelement 41 einen Aufbau im Wesentlichen aus zwei senkrecht zueinander angeordneten Platten 42, 43, 44 und 45 auf. Die einzige Platte des azimutalen Schlittenelements 40 ist mit dem Bezugszeichen 46 bezeichnet. Über die Schlitten 47, 48 sowie 49 wird mit Hilfe der entsprechenden Schraubenelemente die Verstellbarkeit in der jeweiligen Achse für die einzelnen Schlittenelemente 39, 40 und 41 ermöglicht. Damit ist es möglich, den Trägerkörper 35 optimal im Hinblick auf die Endplatte 36 der Führungseinheit und somit auf die Führungseinheit hin zu positionieren, so dass sich der Störeinfluss der Navigationsspulen der hier magnetisch ausgebildeten Führungs- einheit in einer Software des Positionsmesssystems ohne aufwändige Kalibrierungsmessungen herausrechnen lässt. Mit den dargestellten Befestigungselementen 34, 37 ist eine Justage mit einer Genauigkeit im Bereich von etwa 0,1 mm problemlos möglich .The fastening means 34, 37 each have a multi-part construction with an axial slide element 39, an azimuthal slide element 40 and a radial slide element 41. The axial slide element 39 engages on the carrier body 35 and, like the radial slide element 41, has a structure consisting essentially of two plates 42, 43, 44 and 45 arranged perpendicular to one another. The sole plate of the azimuthal carriage member 40 is designated by reference numeral 46. About the carriage 47, 48 and 49, the adjustability in the respective axis for the individual carriage elements 39, 40 and 41 is made possible with the help of the corresponding screw elements. This makes it possible to optimally position the carrier body 35 with respect to the end plate 36 of the guide unit and thus onto the guide unit, so that the interference effect of the navigation coils of the magnetically formed guide unit can be calculated out in software of the position measuring system without complex calibration measurements , With the illustrated fasteners 34, 37 an adjustment with an accuracy in the range of about 0.1 mm is easily possible.
In der Fig. 8 ist eine Ansicht des Befestigungsmittels 34 der Fig. 7 von oben dargestellt. Zu erkennen sind wiederum das axiale Schlittenelement 39 sowie das azimutale Schlittenelement 40 und das radiale Schlittenelement 41 mit den Platten 42, 43, 46, 44 und 45. Des Weiteren sind die jeweiligenFIG. 8 shows a view of the fastening means 34 of FIG. 7 from above. In turn, the axial slide element 39 and the azimuthal slide element 40 and the radial slide element 41 with the plates 42, 43, 46, 44 and 45 can be seen
Schlitten 47, 48 und 49 der Schlittenelemente 39, 40 und 41 mit ihren jeweiligen (Stell-) Schraubenelementen zu sehen. Die weiteren Elemente der Positionsmess- und Führungseinrichtung sind aus Übersichtlichkeitsgründen nicht mehr gezeigt.To see slides 47, 48 and 49 of the carriage elements 39, 40 and 41 with their respective (adjusting) screw elements. The other elements of the position measuring and guiding device are no longer shown for reasons of clarity.
In der Fig. 9 ist eine Explosionsansicht eines Befestigungsmittels 50 mit einem mehrteiligen Aufbau entsprechend dem Aufbau der Befestigungsmittel der Fig. 7 und 8 gezeigt. Das Befestigungsmittel 50 weist ein axiales Schlittenelement 51, ein azimutales Schlittenelement 52 sowie ein radiales Schlittenelement 53 auf, die jeweils aus Platten 54a, 54, 55, 56 sowie 57 und 58 und den Schlitten mit Gleitführungen 59, 60 und 61 bestehen. Die Montage der Schlitten mit den Gleitführungen 59, 60 und 61 an den jeweiligen Platten 54, 56 und 57 erfolgt mit Hilfe von Schrauben 62, von denen hier lediglich einige beispielhaft mit Bezugszeichen versehen sind. Ebenso dienen Schrauben 62 zur Montage der Stellschraubenhalterungen 65a. Die dreiachsige Verstellbarkeit des Befestigungsmittels 50 wird durch die Stellschrauben 63, 64a, 64b und 65 jeweils für die axiale, azimutale und radiale Richtung erreicht. Durch die Stellschraube 64a, b in azimutaler Richtung wird eine Bewegung der Platte 55 senkrecht zur radialen Richtung erzeugt. Dadurch, dass die Platte 55 über zwei Passstifte 64c in kreisbogenförmigen Bahnen 64d der Platte 56 geführt wird und ein dritter Passstift in der Gleitführung 60 in einem Langloch in der Platte 55 in radialer Richtung geführt wird, wird die geradlinige Bewegung der Stellschraube 64a, b in ei- ne Drehbewegung der Platte 55 um das Drehzentrum des Positionsmessrohres und damit eine Drehung des Positionsrohres umgesetzt. Dabei beziehen sich die Richtungsangaben jeweils auf eine zylindrische Positionsmesseinheit bzw. einen entsprechend geformten Magneten einer (magnetischen) Führungsein- heit. Mit dem Befestigungsmittel 50 ist somit eine einfache Montage eines Hohlrohres einer Positionsmesseinheit z. B. in einem magnetischen Führungssystem möglich.In Fig. 9 is an exploded view of a fastener 50 having a multi-part structure according to the structure of the fastening means of Figs. 7 and 8 is shown. The Fastener 50 includes an axial carriage member 51, an azimuthal carriage member 52 and a radial carriage member 53, each consisting of plates 54a, 54, 55, 56 and 57 and 58 and the carriage with sliding guides 59, 60 and 61. The mounting of the carriage with the sliding guides 59, 60 and 61 on the respective plates 54, 56 and 57 takes place with the aid of screws 62, of which only a few are provided with reference numerals by way of example. Likewise, screws 62 are used for mounting the adjusting screw holders 65a. The three-axis adjustability of the fastener 50 is achieved by the set screws 63, 64a, 64b and 65 respectively for the axial, azimuthal and radial directions. By the adjusting screw 64a, b in the azimuthal direction, a movement of the plate 55 is generated perpendicular to the radial direction. Characterized in that the plate 55 is guided over two dowel pins 64 c in circular arc tracks 64 d of the plate 56 and a third dowel pin in the slide 60 in a slot in the plate 55 is guided in the radial direction, the rectilinear movement of the adjusting screw 64 a, b in a rotational movement of the plate 55 around the center of rotation of the position measuring tube and thus implemented a rotation of the position tube. In this case, the directions in each case relate to a cylindrical position measuring unit or a correspondingly shaped magnet of a (magnetic) guide unit. With the fastener 50 is thus a simple installation of a hollow tube of a position measuring unit z. B. in a magnetic guidance system possible.
Die Befestigungsmittel der Fig. 7 bis 9 können selbstver- ständlich nicht nur bei Positionsmess- und Führungseinrichtungen, sondern ebenso bei der Montage anderer Elemente im medizinischen und nicht medizinischen Bereich zum Einsatz kommen . The fastening means of FIGS. 7 to 9 can, of course, be used not only in position measuring and guiding devices, but also in the assembly of other elements in the medical and non-medical fields.

Claims

Patentansprüche claims
1. Positionsmess- und Führungseinrichtung (1, 67) mit einer Positionsmesseinheit zur Bestimmung der Position sowie einer Führungseinheit (17) zur berührungslosen Führung eines medizinischen Instruments im Körper eines Patienten, insbesondere eines Kapselendoskops im Rahmen einer Kapselendoskopie, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsmesseinheit der Positionsmess- und Führungseinrichtung (1, 67) einen, zumindest im Wesentlichen, hohlzylindrischen, insbesondere rohrförmi- gen, Trägerkörper (3, 12, 27, 35) für wenigstens einen Teil der Positionsmesseinheit aufweist, welcher Trägerkörper (3, 12, 27, 35) in einem inneren Bereich der Führungseinheit (17) angeordnet ist.1. Position measuring and guide device (1, 67) with a position measuring unit for determining the position and a guide unit (17) for contactless guidance of a medical instrument in the body of a patient, in particular a capsule endoscope in the context of a capsule endoscopy, characterized in that the position measuring unit of Position measuring and guide device (1, 67) has a, at least substantially, hollow cylindrical, in particular tubular gene, carrier body (3, 12, 27, 35) for at least a portion of the position measuring unit, which carrier body (3, 12, 27, 35 ) is arranged in an inner region of the guide unit (17).
2. Positionsmess- und Führungseinrichtung (1, 67) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsmesseinheit als elektromagnetische Positionsmesseinheit und/oder die Führungseinheit (17) als magnetische Führungseinheit (17) ausgebildet ist.Second position measuring and guiding device (1, 67) according to claim 1, characterized in that the position measuring unit as an electromagnetic position measuring unit and / or the guide unit (17) is designed as a magnetic guide unit (17).
3. Positionsmess- und Führungseinrichtung (1, 67) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der hohlzylindrische Trägerkörper (3, 12, 27, 35) der Positionsmesseinheit, zumindest im Wesentlichen, aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff besteht und/oder eine Dicke von einigen Millimetern, insbesondere im Bereich von 2 mm bis 10 mm, besonders von 4 mm bis 6 mm, aufweist, und/oder einen Innendurchmesser im Bereich von 590 mm bis 710 mm hat, insbe- sondere im Bereich von 600 mm.3. Position measuring and guide device (1, 67) according to any one of the preceding claims, characterized in that the hollow cylindrical carrier body (3, 12, 27, 35) of the position measuring unit, at least substantially, consists of a glass fiber reinforced plastic and / or a thickness of a few millimeters, in particular in the range from 2 mm to 10 mm, in particular from 4 mm to 6 mm, and / or has an inner diameter in the range from 590 mm to 710 mm, in particular in the region of 600 mm.
4. Positionsmess- und Führungseinrichtung (1, 67) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer elektromagnetischen Positionsmesseinheit an der Innenseite des hohlzylindrischen Trägerkörpers (3, 12,4. position measuring and guiding device (1, 67) according to one of the preceding claims, characterized in that in an electromagnetic position measuring unit on the inside of the hollow cylindrical carrier body (3, 12,
27, 35) der Positionsmesseinheit wenigstens eine Empfangsspule (15, 16) als weiterer Bestandteil der Positionsmesseinheit angeordnet ist, insbesondere in wenigstens einem an der In- nenseite des hohlzylindrischen Trägerkörpers befestigten Gehäuse (5, 6, 7, 8), gegebenenfalls in zwei an entgegengesetzten Seiten des hohlzylindrischen Trägerkörpers (3, 12, 27, 35) befestigten Gehäusen (6, 8).27, 35) of the position-measuring unit, at least one receiver coil (15, 16) is arranged as a further component of the position-measuring unit, in particular in at least one of the position-measuring units. Enclosed housing (5, 6, 7, 8), optionally in two on opposite sides of the hollow cylindrical support body (3, 12, 27, 35) fixed housings (6, 8).
5. Positionsmess- und Führungseinrichtung (1, 67) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer elektromagnetischen Positionsmesseinheit der hohlzylindrische Trägerkörper (3, 12, 27, 35) der Positions- messeinheit auf seiner äußeren Oberfläche wenigstens eine Nut (13) zur Aufnahme wenigstens einer Sendespule (11) als Teil der Positionsmesseinheit aufweist, insbesondere eine an die Form der Sendespule (11) angepasste Nut (13).5. position measuring and guiding device (1, 67) according to any one of the preceding claims, characterized in that in an electromagnetic position measuring unit of the hollow cylindrical carrier body (3, 12, 27, 35) of the position measuring unit on its outer surface at least one groove (13 ) for receiving at least one transmitting coil (11) as part of the position measuring unit, in particular a to the shape of the transmitting coil (11) adapted groove (13).
6. Positionsmess- und Führungseinrichtung (1, 67) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Sendespule (11) in einer Nut (13) verklebt ist und/oder wenigstens eine Nut (13) mit wenigstens einer darin aufgenommenen Sendespule (11) versiegelt ist.6. Positionsmess- and guide device (1, 67) according to claim 4, characterized in that at least one transmitting coil (11) in a groove (13) is glued and / or at least one groove (13) with at least one received coil therein (11 ) is sealed.
7. Positionsmess- und Führungseinrichtung (1, 67) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer elektromagnetischen Positionsmesseinheit wenigstens eine Sendespule (11) mit einer einzelnen Leiter- schicht oder mit zwei Leiterschichten mit wenigstens einer, insbesondere mit einigen, Windungen ausgebildet ist, insbesondere mit Windungen aus einem Kupferdraht und/oder einem lackierten und/oder einem einen runden Querschnitt aufweisenden Draht .7. position measuring and guiding device (1, 67) according to any one of the preceding claims, characterized in that in an electromagnetic position measuring unit at least one transmitting coil (11) with a single conductor layer or with two conductor layers with at least one, in particular with some turns is formed, in particular with turns of a copper wire and / or a painted and / or a round cross-section having wire.
8. Positionsmess- und Führungseinrichtung (1, 67) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinheit (17) mit einer, zumindest im Wesentlichen, zylindrischen Öffnung (22), insbesondere bei einer magnetischen Führungseinheit (17) als Magnet mit einer zylindrischen inneren Röhre (33), zur Aufnahme der Positionsmesseinheit (3, 12, 27, 35) ausgebildet ist. 8. Positionsmess- and guide device (1, 67) according to any one of the preceding claims, characterized in that the guide unit (17) with a, at least substantially, cylindrical opening (22), in particular in a magnetic guide unit (17) as a magnet a cylindrical inner tube (33), for receiving the position measuring unit (3, 12, 27, 35) is formed.
9. Positionsmess- und Führungseinrichtung (1, 67) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Öffnung (22) der Führungseinheit (17) größer als der äußere Durchmesser des hohlzylindrischen Trägerkörpers (3, 12, 27, 35) der Positionsmesseinheit ausgebildet ist, insbesondere um wenige Millimeter größer, und/oder dass der hohlzylindrische Trägerkörper (3, 12, 27, 35) der Positionsmesseinheit länger als die zylindrische Öffnung (22) der Führungseinheit (17) ausgebildet ist, insbesondere um einige Zentimeter länger.9. position measuring and guide device (1, 67) according to claim 8, characterized in that the cylindrical opening (22) of the guide unit (17) formed larger than the outer diameter of the hollow cylindrical carrier body (3, 12, 27, 35) of the position measuring unit is, in particular by a few millimeters larger, and / or that the hollow cylindrical carrier body (3, 12, 27, 35) of the position measuring unit is formed longer than the cylindrical opening (22) of the guide unit (17), in particular by a few centimeters longer.
10. Positionsmess- und Führungseinrichtung (1, 67) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des hohlzylindrischen Trägerkörpers (3, 12, 27, 35) und/oder einer zylindrischen Öffnung der Füh- rungseinheit (17), zumindest im Wesentlichen, kreisförmig o- der elliptisch oder rechteckig ist.10. position measuring and guiding device (1, 67) according to one of the preceding claims, characterized in that the cross section of the hollow cylindrical carrier body (3, 12, 27, 35) and / or a cylindrical opening of the guide unit (17), at least is substantially circular or elliptical or rectangular.
11. Positionsmess- und Führungseinrichtung (1, 67) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinheit (17) mit wenigstens einer Endplatte (21, 36) ausgebildet ist.11. position measuring and guiding device (1, 67) according to any one of the preceding claims, characterized in that the guide unit (17) with at least one end plate (21, 36) is formed.
12. Positionsmess- und Führungseinrichtung (1, 67) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Befestigungsmittel (34, 37, 50) zur Befestigung der Positionsmesseinheit, insbesondere des Trägerkörpers (3, 12, 27, 35) an der Führungseinheit (17) vorgesehen ist, insbesondere zur Befestigung an wenigstens einer Endplatte (21, 36) der Führungseinheit (17).12. Positionsmess- and guide device (1, 67) according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one fastening means (34, 37, 50) for fixing the position measuring unit, in particular of the carrier body (3, 12, 27, 35) on the Guide unit (17) is provided, in particular for attachment to at least one end plate (21, 36) of the guide unit (17).
13. Positionsmess- und Führungseinrichtung (1, 67) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Befestigungsmittel (34, 37, 50) ein Montageblock (25) ist, insbesondere ein Montageblock, der an dem hohlzylindrischen Trä- gerkörper (3, 12, 27, 35) der Positionsmesseinheit und an einer Endplatte (21, 36) der Führungseinheit (17) angreift. 13. position measuring and guiding device (1, 67) according to claim 12, characterized in that at least one fastening means (34, 37, 50) is a mounting block (25), in particular a mounting block, which on the hollow cylindrical carrier body (3, 12, 27, 35) of the position measuring unit and on an end plate (21, 36) of the guide unit (17) engages.
14. Positionsmess- und Führungseinrichtung (1, 67) nach Anspruch 12 oder 13, , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Befestigungsmittel (34, 37, 50) in Montagering und/oder -flansch ist, insbesondere ein Montagering und/oder -flansch, der den hohlzylindrischen Trägerkörper der Positionsmesseinheit äußerlich umschließt und/oder den Trägerkörper (3, 12, 27, 35) in seiner Form stabilisiert.14. Positionsmess- and guide device (1, 67) according to claim 12 or 13, characterized in that at least one fastening means (34, 37, 50) in mounting ring and / or flange, in particular a mounting ring and / or flange, which externally surrounds the hollow cylindrical carrier body of the position measuring unit and / or stabilizes the carrier body (3, 12, 27, 35) in its shape.
15. Positionsmess- und Führungseinrichtung (1, 67) nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsmesseinheit, insbesondere der Trägerkörper (3, 12, 27, 35), bezüglich der Führungseinheit (17) mit Hilfe wenigstens eines Langlochs (26, 28) wenigstens eines Befestigungsmittels und/oder der Positionsmesseinheit und/oder we- nigstens eines Abstandshalters (30) verstellbar ist.15. position measuring and guiding device (1, 67) according to one of claims 12 to 16, characterized in that the position measuring unit, in particular the carrier body (3, 12, 27, 35), with respect to the guide unit (17) by means of at least one elongated hole (26, 28) of at least one fastening means and / or the position measuring unit and / or at least one spacer (30) is adjustable.
16. Positionsmess- und Führungseinrichtung (1, 67) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Befestigungsmittel (34, 37, 50) derart ausge- bildet ist, dass die Positionsmesseinheit, insbesondere der Trägerkörper (3, 12, 27, 35), bezüglich der Führungseinheit (17) in axialer und/oder radialer und/oder azimutaler Richtung verstellbar ist, insbesondere mittels wenigstens einer Stellschraube (63, 64a, 64b, 65) .16. position measuring and guiding device (1, 67) according to one of claims 12 to 14, characterized in that at least one fastening means (34, 37, 50) is formed such that the position measuring unit, in particular the carrier body (3, 12 , 27, 35), with respect to the guide unit (17) in the axial and / or radial and / or azimuthal direction is adjustable, in particular by means of at least one adjusting screw (63, 64a, 64b, 65).
17. Positionsmess- und Führungseinrichtung (1, 67) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsmesseinheit, insbesondere der Trägerkörper (3, 12, 27, 35), bezüglich der Führungseinheit (17) mit einer Einstelltoleranz von weniger als 0,1 mm verstellbar ist.17. position measuring and guiding device (1, 67) according to claim 15, characterized in that the position measuring unit, in particular the carrier body (3, 12, 27, 35), with respect to the guide unit (17) with a setting tolerance of less than 0.1 mm is adjustable.
18. Positionsmess- und Führungseinrichtung (1, 67) nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Befestigungsmittel (34, 37, 50) zur Verstel- lung der Positionsmesseinheit, insbesondere des Trägerkörpers (3, 12, 27, 35), bezüglich der Führungseinheit (17) mehrteilig ausgebildet ist, insbesondere mit einem axialen und/oder einem azimutalen und/oder einem radialen Schlittenelement (39, 40, 41, 51, 52, 53) zur Ermöglichung einer Verstellbarkeit in den jeweiligen Richtungen.18 position measuring and guiding device (1, 67) according to one of claims 12 to 17, characterized in that at least one fastening means (34, 37, 50) for adjusting the position measuring unit, in particular of the carrier body (3, 12, 27, 35), with respect to the guide unit (17) is designed in several parts, in particular with an axial and / or an azimuthal and / or a radial slide element (39, 40, 41, 51, 52, 53) for enabling adjustability in the respective directions.
19. Positionsmess- und Führungseinrichtung (1, 67) nach An- spruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein19. Position measuring and guiding device (1, 67) according to claim 18, characterized in that at least one
Schlittenelement wenigstens eine Platte (42, 43, 44, 45, 46,Slide element at least one plate (42, 43, 44, 45, 46,
54, 54a, 55, 56, 57, 58) aufweist, insbesondere zwei senkrecht zueinander stehende Platten (42, 43, 44, 45, 54, 54a,54, 54a, 55, 56, 57, 58), in particular two mutually perpendicular plates (42, 43, 44, 45, 54, 54a,
55, 57, 58), und/oder dass ein axiales Schlittenelement (39, 51) an dem hohlzylindrischen Trägerkörper (3, 12, 27, 35) der55, 57, 58), and / or that an axial slide element (39, 51) on the hollow cylindrical carrier body (3, 12, 27, 35) of the
Positionsmesseinheit und/oder ein radiales Schlittenelement (41, 53) an der Führungseinheit (17) angreift und/oder ein azimutales Schlittenelement (40, 52) zwischen einem axialen und einem radialen Schlittenelement (39, 51, 41, 53) angeord- net ist.Position measuring unit and / or a radial slide member (41, 53) on the guide unit (17) engages and / or an azimuthal slide member (40, 52) between an axial and a radial slide member (39, 51, 41, 53) is arranged net ,
20. Positionsmess- und Führungseinrichtung (1, 67) nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass an den beiden Enden des hohlzylindrischen Trägerkörpers (3, 12, 27, 35) der Positionsmesseinheit jeweils drei Befestigungsmittel (34, 37, 50) vorgesehen sind, insbesondere derart, dass zwei im unteren Bereich des hohlzylindrischen Trägerkörpers (3, 12, 27, 35) symmetrisch zur vertikalen Achse angeordnete Befestigungsmittel (34, 37, 50) einen Winkel von im Wesentlichen 90 Grad einschließen und ein im oberen Bereich angeordnetes Befestigungsmittel (34, 37, 50) sich im Wesentlichen auf der vertikalen Achse befindet.20. Positionsmess- and guide device (1, 67) according to any one of claims 12 to 19, characterized in that at the two ends of the hollow cylindrical carrier body (3, 12, 27, 35) of the position measuring unit in each case three fastening means (34, 37, 50 ) are provided, in particular such that two in the lower region of the hollow cylindrical support body (3, 12, 27, 35) arranged symmetrically to the vertical axis fastening means (34, 37, 50) enclose an angle of substantially 90 degrees and one in the upper region arranged fastener (34, 37, 50) is located substantially on the vertical axis.
21. Positionsmess- und Führungseinrichtung (1, 67) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsmesseinheit als vormontiertes einzelnes Element zur Anordnung innerhalb der Führungseinheit ausgebildet ist, insbesondere bei einer elektromagnetischen Positionsmesseinheit mit auf dem hohlzylindrischen Trägerkörper (3, 12, 27, 35) vormontierten Sende- und Empfangsspulen (11, 15, 16) . 21 position measuring and guiding device (1, 67) according to one of the preceding claims, characterized in that the position measuring unit is designed as a preassembled single element for arrangement within the guide unit, in particular in an electromagnetic position measuring unit with on the hollow cylindrical carrier body (3, 12, 27, 35) preassembled transmitting and receiving coils (11, 15, 16).
22. Positionsmess- und Führungseinrichtung (1, 67) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsmess- und Führungseinrichtung (1, 67) mindestens eine Recheneinrichtung aufweist und/oder mit einer Recheneinrichtung verbunden ist, die mittels wenigstens eines Programmmittels zur Berücksichtigung von Störeinflüssen bei der Bestimmung der Position und/oder der Führung des medizinischen Instruments durch und/oder auf die Positionsmesseinheit und/oder die Führungseinheit (17) ausgebildet ist, ins- besondere zur Berücksichtigung elektromagnetischer Interferenzen in einem Algorithmus wenigstens eines Programmmittels zur Positionsbestimmung mit der Positionsmesseinheit (3, 12, 27, 35) .22. Positionsmess- and guide device (1, 67) according to any one of the preceding claims, characterized in that the position measuring and guide means (1, 67) comprises at least one computing device and / or is connected to a computing device by means of at least one program means for Consideration of interference in the determination of the position and / or the guidance of the medical instrument by and / or on the position measuring unit and / or the guide unit (17) is formed, in particular for consideration of electromagnetic interference in an algorithm at least one program means for determining position the position measuring unit (3, 12, 27, 35).
23. Positionsmess- und Führungseinrichtung (1, 67) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die und/oder eine Recheneinrichtung zur Berücksichtigung von Wirbelströmen, die insbesondere durch Sendespulen (11) in der Führungseinheit (17) induziert werden, und damit verbundenen Störeinflüssen bei der Bestimmung der Position, insbesondere zur Berechnung und Kompensation der Störeinflüsse in Abhängigkeit von einer bekannten und exakt justierten Lage der Positionsmesseinheit, insbesondere des Trägerkörpers (3, 12, 27, 35), ausgebildet ist .23 position measuring and guiding device (1, 67) according to claim 22, characterized in that the and / or a computing device for the consideration of eddy currents, in particular by transmitting coils (11) in the guide unit (17) are induced, and associated interference in the determination of the position, in particular for the calculation and compensation of the disturbing influences in dependence on a known and exactly adjusted position of the position measuring unit, in particular of the carrier body (3, 12, 27, 35) is formed.
24. Positionsmess- und Führungseinrichtung (1, 67) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Patientenliege zur Lagerung des Patienten auf einem frei schwebenden Schienensystem (2, 38) ohne mechanische oder ohne direkte mechanische Verbindung zum hohlzylindrischen24. Positionsmess- and guide device (1, 67) according to any one of the preceding claims, characterized in that a patient bed for supporting the patient on a free-floating rail system (2, 38) without mechanical or direct mechanical connection to the hollow cylindrical
Trägerkörper (3, 12, 27, 35) der Positionsmesseinheit geführt ist .Carrier body (3, 12, 27, 35) of the position measuring unit is guided.
25. Positionsmess- und Führungseinrichtung (1, 67) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Patientenliege zur Lagerung des Patienten auf einem Schienenssystem (2, 38) mit zwei Schienen und wenigstens einer, insbesondere mechanische versteifenden, Querverbindung (10) zwischen den Schienen geführt ist.25. Position measuring and guiding device (1, 67) according to one of the preceding claims, characterized in that a patient bed for supporting the patient on a rail system (2, 38) with two rails and at least a, in particular mechanical stiffening, cross-connection (10) is guided between the rails.
26. Positionsmesseinheit, insbesondere für eine Positions- mess- und Führungseinrichtung (1, 67) nach einem der vorangehenden Ansprüche, die einen zumindest im Wesentlichen, hohl- zylindrischen Trägerkörper (3, 12, 27, 35) aufweist.26. Position measuring unit, in particular for a position measuring and guiding device (1, 67) according to one of the preceding claims, which has an at least substantially, hollow cylindrical carrier body (3, 12, 27, 35).
27. Verfahren zur Bestimmung der Position sowie zur Führung eines medizinischen Instruments im Körper eines Patienten, insbesondere eines Kapselendoskops im Rahmen einer Kapselendoskopie, mittels einer Positionsmess- und Führungseinrichtung (1, 67) nach einem der Ansprüche 1 bis 25 und/oder mittels einer Positionsmesseinheit nach Anspruch 26.27. A method for determining the position and for guiding a medical instrument in the body of a patient, in particular a capsule endoscope in the context of a capsule endoscopy, by means of a position measuring and guiding device (1, 67) according to one of claims 1 to 25 and / or by means of a position measuring unit according to claim 26.
28. Verfahren zur Anordnung einer Positionsmesseinheit, insbesondere nach Anspruch 26, einer Positionsmess- und Führungseinrichtung (1, 67), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 25, wobei die Positionsmesseinheit einen, zumindest im Wesentlichen, hohlzylindrischen Trägerkörper (3, 12, 27, 35) aufweist, in einem inneren Bereich einer Führungseinheit (17) der Positionsmess- und Führungseinrichtung (1, 67), wobei die Positionsmesseinheit mittels wenigstens eines Montagerings und/oder -flansches an der Führungseinheit (17), ins- besondere einer Endplatte (21, 36) befestigt wird und/oder bei dem zur Stabilisierung des hohlzylindrischen Trägerkörpers (3, 12, 27, 35) wenigstens eine Montageschablone, die, zumindest teilweise, in den Zylinderhohlraum des Trägerkörpers (3, 12, 27, 35) eingeschoben wird, verwendet wird. 28. A method for arranging a position measuring unit, in particular according to claim 26, a position measuring and guiding device (1, 67), in particular according to one of claims 1 to 25, wherein the position measuring unit comprises a, at least substantially, hollow cylindrical carrier body (3, 12, 27 , 35), in an inner region of a guide unit (17) of the position measuring and guiding device (1, 67), wherein the position measuring unit by means of at least one mounting ring and / or flange on the guide unit (17), in particular an end plate ( 21, 36) is fastened and / or in which for stabilizing the hollow cylindrical carrier body (3, 12, 27, 35) at least one mounting template which, at least partially, in the cylinder cavity of the carrier body (3, 12, 27, 35) is inserted , is used.
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