WO2018114738A1 - Patientenpositioniervorrichtung und medizinische anlage - Google Patents

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WO2018114738A1
WO2018114738A1 PCT/EP2017/083199 EP2017083199W WO2018114738A1 WO 2018114738 A1 WO2018114738 A1 WO 2018114738A1 EP 2017083199 W EP2017083199 W EP 2017083199W WO 2018114738 A1 WO2018114738 A1 WO 2018114738A1
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patient
robot
robot arm
coupling
coupling device
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PCT/EP2017/083199
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Inventor
Martin Riedel
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Kuka Roboter Gmbh
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    • A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1064—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for adjusting radiation treatment in response to monitoring
    • A61N5/1069—Target adjustment, e.g. moving the patient support

Definitions

  • the invention relates to a patient positioning device, comprising a patient couch which has a lying surface for a person, a robot arm with a plurality of links and a plurality of links which articulate against each other, wherein the kinematic chain of the robot arm formed by the plurality of links and a plurality of joints first member forms a base frame for attaching the robot to a standing surface, the last in the kinematic chain of the robot arm member has a mounting flange bil ⁇ det, and formed between the base frame and the fastening ⁇ flange disposed remaining joints of the robot arm such that the mounting flange in three spatial directions is translational and at least two spatial directions rotatory in the room adjustable.
  • the invention also relates to an associated medical facility.
  • EP 2 110 162 Bl describes a medical installation having a space in which a shuttle with a holding device and a carrying device for the holding device can be arranged, the medical installation comprising a positioning device arranged in the space and designed for docking to the room Shuttle such that the mounting device of the support device is removable or can be charged to the support device, a control unit for controlling the positioning device, a position detection system for determining the spatial position of the shuttle in space, wherein the control unit ⁇ is formed, the positioning device during docking to control the shuttle using the determined position.
  • the object of the invention is to provide a patient positioning device with an improved coupling device, so that the can be coupled to the robot arm and from can be coupled to the robotic arm detachable patient bed particularly accurate and / or secure to the robot arm.
  • Another object of the invention is to specify a medical device with such a patient positioning device.
  • a patient positioning device comprising:
  • a patient couch which has a lying surface for a person
  • a robotic arm having a plurality of links and a plurality of links articulating against each other
  • first link forms a base frame for fixing the robot arm on a base
  • the last in the kinematic chain of the robot arm ⁇ te member forms a mounting flange, and arranged between the base frame and the mounting flange remaining joints of the robot arm are designed such that the mounting flange in three
  • Spaces translational and at least two spatial directions rotatory in the room is adjustable
  • the patient positioning apparatus may include a robot including the robot arm and a controller configured to control a movement of the robot arm.
  • the robot arm can thus be part of a robot which, in addition to the robot arm, comprises a control device, in particular an electronic control device, provided for controlling a movement of the robot arm.
  • the robotic arm can motors, particularly electric motors comprise at least indirectly attached ⁇ controlled by the electronic control device, a motion enabling the robot arm.
  • this control device also comprises a robot control console and a separately manually portable robot control handset which can be inserted into the robot control panel.
  • the robot arm is manually movable.
  • the robot control device connected to the electronic control device which insofar forms a manual input device, be provided, with which a person is able to make inputs, on the basis of which the electronic control device moves the robot arm according to the manual inputs.
  • the medical device according to the invention has a medical ⁇ technical device and a patient positioning as described in the invention.
  • the medical device according to the invention is intended in particular for radiotherapy.
  • the medical device is thus preferably a device for generating an ionizing, high-energy radiation, such as gamma radiation, X-rays, or accelerated electrons, neutrons, protons or heavy ions.
  • the forward direction for generating an ionizing high energy radiation comprises, for example a radiation source that generates the io ⁇ n Budapestde, high-energy radiation.
  • the medical device may have its own electronic control device which controls the intended operation of the medical device.
  • the electronic ⁇ niche control device of the medical device and the electronic control device of the robot can ⁇ the art be set that they are able to communicate with each other. It can also be provided that the medical system has a common electronic control device, which controls not only the robot arm or is set up to control the robot arm, but also controls or sets up the intended operation of the medical device, the intended operation of the device to control me ⁇ medical device.
  • the patient bed By the attached to the mounting flange of the robot arm coupling device is formed, the patient bed, by pivoting the coupling device with respect to the patient bed around a pivot axis during a Ankop ⁇ peins of the coupling device to the patient bed, with To connect the patient support, by pivoting the coupling device with respect to the patient bed in an opposite pivoting about the pivot axis during a Abkoppeins the coupling device of the patient bed, from the mounting flange of the robot arm, the patient bed fully automatically be coupled to the robot arm and / or be decoupled fully automatically from the robot arm.
  • separate manual locking mechanisms and manual coupling levers may be eliminated and the patient bed need not be manually attached to the robotic arm and / or manually removed from the robotic arm.
  • the mounting flange is generally formed by the distal end member of the kinematic chain of the robot arm.
  • the coupling device is in particular rigidly connected to the mounting flange.
  • the coupling device can be screwed tightly to the fastening flange.
  • An inventive pivoting of Kopp ⁇ treatment device may be a pure rotary motion for the coupling and / or uncoupling of the patient bed.
  • An inventive pivoting of the coupling device may be for the coupling and / or uncoupling of the patient bed but also a combined, ie superimposed rotary motion and linear motion.
  • a combined rotational movement and linear movement can take place simultaneously or the combined rotational movement and linear movement can take place in succession with a time delay.
  • the patient bed can have an underside facing away from the lying surface and the coupling device can have a bearing device acting on the underside of the patient bed and an abutment device acting on a top side of the patient bed opposite the underside.
  • the patient bed can be supported from its underside, ie stored.
  • ⁇ means of the abutment device the patient bed can be supported from its top, ie stored.
  • the patient bed can be held by means of the storage device and the abutment device from opposite sides of the patient table.
  • the bearing device and the abutment device are in this case with respect to the direction of gravity, in particular at a distance angeord ⁇ net, so that the patient bed due to their own Ge ⁇ weight between the bearing device and the abutment device can be wedged or clamped torque assisted.
  • the abutment device can be designed to engage in a first area of a first edge section of the patient couch and the storage device can be designed to engage a second area on the underside of the patient couch which is arranged closer to the first area in the longitudinal extent of the patient couch is as the focus center of the patient couch.
  • the counter-bearing device can have a slot-like receptacle on ⁇ which is adapted to receive the first edge portion of the patient bed and includes both a first groove branch, which forms a base plate of the Kopplungsvor ⁇ direction over which the patient support is arranged in its reasonable coupled state, as well as a second one
  • Nutschenkel includes forming an attacking on the top of the patient ⁇ lie abutment to the attacking on the underside of the patient bed storage device.
  • the edge section of the patient couch accommodated by the abutment device can in particular be a head section of the patient couch or a foot-side edge section of the patient couch.
  • the patient support may generally have a rectangular, elongate shape, at least as far as corresponds to the shape of a lying human, that a person can lie on the patien ⁇ tenliege or a lying surface of the patient bed and thereby both the head and the feet are still on the bed can lie.
  • the head-side edge portion of the patient support and the foot-side edge portion of the Pa ⁇ tientenliege are so far based on the lying on the patien ⁇ tenliege people.
  • the bearing device may comprise at least two spaced-apart support surfaces, which are arranged on the base plate of the coupling device, and are adapted to abut flat in a coupled to the coupling device state of the patient bed on the underside of the patient bed.
  • the support surfaces can be designed in particular to support the patient bed against gravity. This ⁇ be mentioned, that the support surfaces are at least substantially disposed in the coupled to the coupling device state In parallel to the underside of the patient support.
  • the robot arm will preferably be controlled such that when coupled to the coupling device state of the patient bed, the support surfaces are at least substantially We ⁇ sentlichen horizontal, that is aligned substantially perpendicular to the direction of gravity.
  • the bearing device may comprise at least two spaced-apart pins which rise vertically out of the plane of a base plate of the coupling device and which are arranged parallel to each other and are formed in a state coupled to the coupling device of the patient couch in corresponding to the pins Spigot shots of the patient bed form ⁇ conclusively immerse.
  • the pegs may to this extent form protrusions, pins or positioning pins which project from the base plate of the coupling device, i. stand out.
  • the pins may have a cylindrical, in particular circular cylindrical jacket wall.
  • the pins are formed by their parallel arrangement to one another accordingly, that the patient bed can be removed from the pins substantially perpendicular to the base plate of the coupling device.
  • Each support surface may be associated with a pin, such that the pin has a particular circular cylindrical jacket ⁇ wall, the support surface surrounds the pin annular and the support surface extending radially from a foot portion of Vietnamesezy ⁇ - cylindrical shell wall of the pin outward ⁇ Shen.
  • the pins form on the one hand a positive Füh ⁇ tion against lateral slippage of the patient bed re ⁇ relative to the base plate of the coupling device.
  • the pins form a centering with respect to the journal receptacles.
  • the pins may have a centering collar or a circumferential chamfer to facilitate the joining together of pins and pin receptacles.
  • the coupling device may have a coupling sensor which is designed to detect the proper coupling state of the coupling device and the patient couch.
  • the coupling sensor may comprise, for example, one or more contact switches which change their switching state upon reaching the proper coupling state of the coupling device and patient bed and this new switching state, for example via an electrical line or a wireless connection to the robot controller or other control of the medical device transmit, to evaluate the respective switching state there and only if a tendonssge ⁇ MAESSEN coupling state of the coupling device and the patient bed is indicated by the coupling sensor, or by the contact switch to move the robot arm to the medical device.
  • the coupling sensor can also be, for example, a non-contact sensor, such as, for example, an ultrasonic distance sensor, a light barrier sensor or a magnetic field sensor.
  • the coupling device may comprise a force measuring device up, which is designed to measure forces in at least three Ver ⁇ binding sites of the coupling device and the patient bed such that at least three force measuring values both the total weight of the patient bed insbeson ⁇ wider along with a present on the patient support person as well as the focus of the patient bed in
  • the three connection points may be formed by a first connection point on the abutment device and a second and third connection parts on the two spaced support surfaces or pins of the bearing device.
  • the patient positioning device may have one end connected to the coupling device robot controller, comprising a holder, the removable one from the robot controller for positively receiving, supporting ⁇ cash robot handheld unit is formed separately, is inserted ⁇ aligned, the robot arm of the patient positioning by manual To control inputs.
  • the coupling device may include a position sensor configured to determine the position of a robot hand-held device removed from the holder of the robot control panel, at least to an accuracy that allows a conclusion as to whether the removed robot hand-held device is currently on a left longitudinal side the patient bed is manipulated or handled on a right L Lucasssei ⁇ te of the patient bed.
  • the patient positioning device can generally have a control device that is designed to control the robot arm, so that the position and / or orientation of the patient couch can be automatically adjusted by changing the joint positions of the robot arm.
  • controlled by manual inputs to the control technology connected to the control device robotic handheld unit wherein the control device is adapted, dependent on the direction input means of the robot to operate handheld unit in a first configuration, when the position sensor of the coupling device one taking place at the right longitudinal side of the patient support handle lo ⁇ bung the robot hand-held device signals and operate in a second, mirrored configuration, when the position sensor of the coupling device signals a taking place on the left longitudinal side of the patient bed handling the robot ⁇ handheld device.
  • the coupling device may have at least one manually to be ⁇ acting consent device, which is configured to signal in a first switching position that the robot arm is released for moving the patient positioning, and which is formed in a second switching position and / or another switching position signal that the robot arm is not released for moving the patient positioning device.
  • the coupling device provides a system ⁇ answer service firm mechanical connection between the actual patient couch and the robot arm. Due to the coupling ⁇ device alone by a movement of the robot arm, without further aids, a compound of patient bed and robot arm can be defined and automatically established and canceled.
  • the coupling device is fixedly mounted on the flange of the robot arm of the patient positioning device and can in particular comprise the following features: Receiving elements which supports the patient support in a defined position eindeu ⁇ tig at least three bearing points. For this purpose, for example, two upwardly directed positioning pins or pins may be present, which are provided with axia- len bearing surfaces, on the one hand to provide a positive connection in the lateral direction and on the other hand to provide an overlying support in the axial direction.
  • a downward essentially li- nienförmige or strip-shaped support bar can be formed in the rear area of the patient table, for example, one or meh ⁇ reren two-dimensional regions which, while causing no lateral guidance, but creates a fitting connection in the axial direction.
  • the patient support can the positioning pins or pegs of the coupling device having appropriately corresponding counterparts, which may be, for example, wells, Boh ⁇ stanchions or holes into which the positioning pins can dip or pegs, may in particular immerse a positive fit.
  • the coupling device may detection elements, that is, Kopp ⁇ lung sensors have. This can, for example in the form of switching means, possibly executed multiple times, trained to ⁇ special secure technology, be set up to detect a proper coupling state of the patient couch and the robot arm.
  • Til tactical or non-contact safety elements can be made, for example, in the form of switching strip), ⁇ Ultraschallsenso ren and / or laser sensors. Such safety elements may be designed for the detection of collision and / or clamping situations and accordingly be positioned at entspre ⁇ sponding relevant points of the coupling device or the patient support.
  • a coupling device in particular with the above-listed leading features, enables full patient ⁇ preparation on the patient bed initially separated from the robot arm, for example in a separate room.
  • the patient must then in medical treatment ⁇ room, where the medical system, that is also the robotic arm of the patient positioning exist, are transported. This can, for example, manually by pushing in a trolley by means of the staff ⁇ SUC gene or may be automatically performed by an autonomous mobile vehicle or a mobile platform.
  • the patient couch, together with the prepared and correctly positioned patient can be positioned by the staff or by an automatically operating navigation system of a mobile platform in the treatment room within reach of the patient positioning device. At the same time, the patient couch is still tilt-stable with the patient
  • the robotic arm then brings the coupling device to the free rear end of the patient couch.
  • the patient fixing or releasing agents such as shutters or covers, or by additional sensors, such as photoelectric switches, it should be ensured that no parts of the patient, and no other OBJEK ⁇ te at the upper rear edge and in the rear third of the patient support are located .
  • the mechanical coupling can be done for example by simply hooking by means of a short arcuate docking, in which initially the rear upper edge of Pati ⁇ duck lie is applied and then in both positioning pins and their supports are moved from below into the recesses of the patient bed.
  • the ge pressl in this case ⁇ te Auflageart is gravity-based, and requires a re ⁇ sultierende force of the patient table, the outside of the base of the coupling device, ie nieruxen before the positioning pin or is showing in the direction of gravity.
  • This is for example given when the Pati ⁇ ducks lay is guided substantially horizontally and without major Be ⁇ accelerations. Even the pure patient bed without patient load can be safely kept stable here.
  • the additional patient weight only increases the Kop ⁇ pelkraft and pushes the patient bed in the bearing points.
  • the successful coupling of the patient table to the robot arm ⁇ or to the coupling device may in particular two-channel monitored by sensors and the state of the
  • the automatically actuated robot arm lifts the coupled patient couch, possibly together with the patient, away from the transport vehicle so that the patient couch is then completely detached from the robotic arm will be carried.
  • About pressure-sensitive force measuring elements optionally at least three forces can be ⁇ he averages in the support points. From this, the relevant variables of current weight and center of gravity distance in longitudinal and transverse directions can be calculated exactly. These sizes will be the
  • Transmitted control of the robotic arm and are used, among other ⁇ rem, for example, for accurate compensation elasticity to processing the static accuracy of the mitervorrich- to significantly improve.
  • the patient positioning or the robot arm performs patient then independently, especially au ⁇ tomatically in a safe speed to the ISO center of the medical device to the medical system.
  • manual fine adjustments can also be made by the hospital staff.
  • These and other ma ⁇ nuellen operations of patient positioning can be carried out, for example, an integrated and possibly removable robot handheld unit, nor described later simple and intuitive.
  • the overall structure of the coupling device can be chosen so that all components and components are located in the rear third of the coupling device and the actual patient bed for the most part is freely overhanging supported ⁇ th.
  • This free part of the patient couch serves as a loading action area, which can be positioned below the ISO center of Medizi ⁇ African unit of the medical system. All components of the coupling device and the robot arm, as well as the robot hand can at all times have a sufficient distance from the beam center and can be moved completely without collision in any treatmen ⁇ lung position and treatment situation.
  • An additionally integrated measuring system can also enable an exact determination of the relevant patient-dependent load parameters and thus contributes to the improvement of the accuracy of the system.
  • the patient positioning device in particular the coupling device of the patient positioning device, may have a robot control console, in which separately portable robot control device may be removably inserted.
  • the robot hand-held device can be designed and set up for manual input and thus for manual control of the robot arm of the patient positioning device.
  • the robot hand-held unit can be connected by control technology with the control of the Robo ⁇ terarms the patient positioning.
  • Such a robot handheld unit or such a Robo ⁇ ters expensive panel can, in use, at a turnposi- tioniervorraum example, in the area behind the foot of the patient bed, in particular, be positioned centrally.
  • it is also easy to achieve on both sides does not limit the mobility and offers a ⁇ reaching distance to the ISO center of the medical device medical device during treatment.
  • the robot hand-held unit can be mounted mechanically in Robotersteu ⁇ erpult and has through said at least largely or completely non-positive joining a unique orientation and location. Not only a mechanical ⁇ cal, but also an electrical and a signaltechni ⁇ cal coupling occurs.
  • the mechanical connection can be effected in a force-locking manner, for example by a smooth locking or clamping into the holder of the robot control panel.
  • the holding force only needs to be so great that the very slight actuating forces of the input medium, such as a 6D mouse, a joystick or other multi-dimensional input means does not lead to slipping out of the robot hand-held device from the ro ⁇ boter horrpult.
  • the robot hand-held device should not fall out due to movements of Robo ⁇ terarms.
  • the user can sämtli- surface movement directions of the patent deck control and memorized movements, like a slow au ⁇ tomatisches driving patent lying in a patient on ⁇ Take division or select a treatment position.
  • the entry is made intuitively for example via a mouse 6D of the robot hand control unit or the robot control panel ⁇ , the axes of which are directly coupling according to the Pa ⁇ tentenlie coordinate system automatically correctly oriented ⁇ . An operating error due to rotation of the coordinate axes is thus excluded.
  • the user is now open whether he is the center of the 6D as a turning center
  • Mouse or medical facility medical device ISO center chooses. These two alternatives can be automatically proposed for selection in the coupling of the robot hand-held device and the robot control desk, whereby one of the two alternatives must be confirmed by the user, ie selected. Optional can also be automatically taken directly from the Steue ⁇ tion a selection, that is, a predetermined default setting, which provides either an alternative or in the alternative other than the center of rotation can be automatically used as the reference center.
  • loading ⁇ user can thus between the center of rotation in the 6D mouse and turning Switch center in ISO center.
  • the rotation center is set to the ISO center without any alternative.
  • the robot hand-held device is removed from the robot control panel and, for example, held by the user in the hand, the alternative in which the center of rotation lies in the 6D mouse makes no sense.
  • the patient positioning device can ervoriques have a tax, which is arranged in a first configuration, in which the robot hand-held unit is located on the robot controller, optionally in the 6D-mouse Robo ⁇ ter- a center of rotation for BEWE ⁇ conditions of the patient bed Manual control device to lay or put in the ISO center of a medical device, and in a second configuration in which the robot hand-held device is removed from the robot ⁇ control panel, the center of rotation for movements of the patient bed exclusively in the ISO center of medi ⁇ medical device. Since a manual procedure of the patent bed with persons standing nearby, such as medical personnel, always represents a safety risk, an additional Fahrbe ⁇ confirmation by a three-level safe enabling button should be required.
  • This enabling switch can be provided on the robot teach pendant and used by the special robot ⁇ Controller. However, from an ergonomic point of view, an additional strip-like consent switch is possible, which are easily operated with the second hand can be positioned and easily accessible for example in the front part of the coupling device.
  • the enabling switch is designed symmetrically on the treatment table and he ⁇ enables thus a bilateral operation. If the robot hand-held device is coupled to the robot control panel and is therefore located on the coupling device of the patient positioning device, the patient bed can be moved by hand at a defined maximum speed. This serves for coarse positioning of the patient, for example during manual procedure from the patient receiving position to the treatment position. If the region of the patient to be treated is below the medical device, the user can simply remove the robot hand-held device from the robot control panel. By removing such as one or more of the following control commands can be automatically executed ⁇ to:
  • Travel Accuracy increase by a predefined factor, by reducing the maximum speed and adaptation of the scaling factor between Eingabeschbewe ⁇ supply and robot movement.
  • the new parameters and the possibility of input directly next to the ISO center enable the user to achieve a very sensitive and precise orientation of the patient. His site is freely selectable and no longer bound to input means, so that the user receives the best possible view of the ent ⁇ departing area of the patient.
  • the robot handheld unit recognizes on which side of the patient support the user of the robot handheld unit is and automatically adjusts accordingly the Achsausrich ⁇ processing of the 6D mouse or joysticks. In this case, it is assumed that the user always keeps the robot hand-held device aligned with the patient couch, as is naturally the case when the user looks at the patient couch in order to move it.
  • This automatic page recognition can take place, for example, in one of the following ways:
  • Position sensors synchronously send a signal when the robot control unit is removed from the robot control panel.
  • a receiver in the robot hand-held device detects which signal is received first, that is which transmitter, in particular which side of the coupling device is closer. With this method can also be detected when the user is the front side of the couch. In this case the same transmitter run times result.
  • the user when removing the robot hand-held device from the robot ⁇ control panel immediately and inevitably the robot control panel via a sensor on the side of Kopp ⁇ treatment device must perform. This defines once on which side the robot hand-held device is located.
  • a subsequent page change for example, by a walk of the user or by transfer of the robot hand-held device to another user, can be detected in this case, however, only when the robot handset is again guided over the sensor area of the coupling device.
  • the patient bed or the coupling device may have markings on the sides, such as QR codes, RFID marking elements or the like, which are either read in manually before it is possible to move or which are automatically detectable.
  • a treatment room of the medical system that already exists for the treatment or a sepa ⁇ rates camera system for position detection of the robot handheld unit can be used.
  • a simple integrated in the robot hand-held unit optically camera can capture and detect its location and their position by means of Jardinauswer ⁇ tung the patient and / or the patient support.
  • only a rough recognition of the situation may well be sufficient.
  • Page recognition does not have to be carried out using reliable technology, as an incorrect operating direction in the event of a fault does not pose any danger to the user or the patient due to the additional safety devices and the slow traversing speed. It only has comfort features.
  • additional robot Handheld units may optionally be present with substantially redu ced ⁇ functions in addition to a main robot handheld unit.
  • Such additional robot hand-held devices unlike the main robot hand-held device, can only have a purely mechanical connection and a simple detection of the coupling state, for example via a simple push-button.
  • These additional Robotic handheld devices can be mounted in particular in the front part of the patient bed. When removing the main robot hand-held device from a main robot control panel and when inserting into an additional robot control panel, its coordinates and a corresponding axis assignment are automatically selected. The exact ⁇ accuracy of 6D mice, for example, can be directly adapted accordingly.
  • the user has the free choice of where he would like to move the patient best and can accordingly choose the additional robot control panel.
  • the ⁇ to set robot controllers can consist of a simple cost-holder assembly which the orientation and position of the coupled additional robotic handheld unit de ⁇ finiert and clearly dictates.
  • the material irradiation-resistant plastics are here to say, so that may linger to set ⁇ robot controllers during treatment near the ISO center without affecting the treatmen ⁇ development quality.
  • the main robot hand-held unit must be set back to the ISO center remote main robot control panel before the start of treatment and safely detected there, otherwise a treatment process can not start.
  • the greatly reduced additional robot control desks can either be directly and firmly connected to previously defined locations with the coupling device according to the invention and / or so slidably mounted on simple, eg non-metallic rail systems that their position manually and optimally with respect to the ISO center can be adjusted.
  • the adjustment takes place only in the longitudinal direction of the patient bed.
  • the orientation is processing the additional robot controllers and thus also a ge ⁇ coupled auxiliary robot handheld device does not change with respect to the patient support so that the axis assignment of 6D mouse is again defined.
  • a greatly simplified auxiliary robot control console can be mounted on a rail system or a pivoting system on the coupling device according to the invention so that it can be individually adjusted by the user and moved around the patient couch steplessly or discreetly and thus also be umori ⁇ suntt.
  • the respective Orien ⁇ orientation is detected by measurement and transmitted to the controller.
  • one or more simple buttons can be used in the discrete case.
  • the axis assignment of the 6D mouse is set automatically.
  • the Zu ⁇ set-robotic handset should be used before treatment again in the additional robot control panels.
  • the other components of the adjustable additional robot control panel, ⁇ as its adjustment device, have no effect on the quality of treatment.
  • FIG. 1 is a perspective view of a beispielhaf ⁇ th embodiment of a medical system with a medical device and a patient positioning device according to the invention
  • Fig. 2 is a partial perspective view of the exemplary
  • FIG. 3 shows a perspective view of the patient positioning device according to FIG. 2 with an exemplary embodiment of a coupling device according to the invention
  • Fig. 4 is a perspective view of a first snapshot in a sequence in which a roblo ⁇ ses transport system tientenpositioniervorides a patient bed to a parity automatically drives up
  • Fig. 5 is a perspective view of a second snapshot in the sequence in which the Inventive ⁇ by means of a movement of the robot arm of the patient positioning device to the patient couch in order to remove it from the driverless transport system
  • FIG. 6 is a perspective view of the second moment ⁇ pickup shown in FIG. 5 from below
  • FIG. 7 is a perspective view of a third snapshot in the sequence in which the attached coupling ⁇ te patient bed automatically by movement of the robot ⁇ arms to the medical device is moved ⁇ ,
  • FIG. 8 shows a perspective view of a fourth snapshot in the sequence in which the docked patient couch is actuated by a manu ⁇ ell by a person via a robot control panel Movement of the robot arm is manually introduced into an ISO center of the medical device,
  • Fig. 9 is a perspective view in the area of ER- inventive coupling device, on which a robot controller is integrated, from which a se ⁇ ready portable robot handheld unit is removed
  • Fig. 10 is a perspective view of a fifth snapshot in the sequence in which the is coupled ⁇ te patient couch is aligned by a manu ⁇ ell on the extracted robot handheld unit ge ⁇ Mäss by a person Fig. 9 driven movement of the robot arm in the region of the ISO center of the medical device manually,
  • FIG. 11 shows a perspective view of a sixth snapshot in the sequence in which the docked patient couch is manually aligned by a movement of the robot arm triggered by the person manually via the robot control pendant held in the robot control panel according to FIG. 9,
  • FIG. 12 a perspective view of a sixth snapshot in the sequence in which a Zustimmance in the inventive coupling device is manually operated
  • Fig. 13 is a perspective view of a sixth snapshot in the sequence in which the person who is the removed from the robot controller ro ⁇ boter- Handheld device holds in the hand, right side of the patient bed is
  • Fig. 14 is a sixth perspective representation of a snapshot in the sequence in which the person holding the extracted from the robot controller Ro ⁇ boter handheld unit in hand, the left side is the patient bed.
  • the exemplary medical installation 1 illustrated in FIG. 1 has a medical device 2 and a patient positioning device 3.
  • the patient positioning device 3 is operated by two persons 4 of a medical staff, wherein a lying patient 5 can be positioned by the patient positioning device 3.
  • the patient positioning device 3 has, as shown in particular in FIGS. 2 and 3, a patient couch 6 which has a lying surface 6 a for a person, namely the patient 5.
  • the patient positioning device 3 comprises a robot arm 7 with a plurality of links 8 and a plurality of joints 9 which adjust against each other.
  • the first link forms a base frame 8.1 for fastening the kinematic chain of the robot arm 7 formed by the plurality of links 8 and a plurality of joints 9 Robot arm 7 on a stand.
  • the last in the kinematic chain of the robot arm 7 member forms a mounting flange 8.2, and which are configured such between the base frame 8.1 and the mounting ⁇ flange 8.2 arranged other joints 9 of the robot arm 7, that the fastening flange 8.2 in translation in three spatial directions and to at least two spatial directions are rotationally adjustable in the room.
  • a coupling device 10 attached to the mounting flange 8.2 of the robot arm 7 is in particular closer in FIG. shows and designed, the patient bed 6 by Ver ⁇ pivoting the coupling device 10 with respect to the patient bed 6 about a pivot axis during a coupling of the coupling device 10 to the patient bed 6, to connect the mounting flange 8.2 of the robot arm 7 positively and the patient bed 6 by a pivoting of the coupling device 10 with respect to the patient couch 6 in an opposite pivoting direction about the pivot axis during a Abkoppeins the coupling device 10 of the patient couch 6 from the mounting flange 8.2 of the robot arm 7 to solve.
  • the patient table 6 comprises a pick from the lying surface 6a ⁇ turned bottom 6.1 to 6.2 and a top side up.
  • the coupling device 10 has an abutment device 11 acting on the underside 6.1 of the patient couch 6 and an abutment device 12 acting on an upper side 6.2 of the patient couch 6 opposite the underside 6.1.
  • the counter bearing device 12 is formed in the case of the present embodiment, in a first region of a first edge portion 13.1 of the patient table 6 to attack ⁇ and the bearing device 11 is formed to attack a second area on the bottom 6.1 of the patient couch 6, in the longitudinal extension of the patient bed 6 is disposed closer to the first area than the center of gravity of the patient couch 6.
  • a first groove branch 12.1 comprises forming a base plate 14 of the coupling device 10 through the patient couch 6 in its coupled state is arranged, and a second groove branches 12.2 summarizes environmentally forming a at the top of the patient couch 6.2 to 6 ⁇ cross-abutment to the attacking at the bottom 6.1 of the Pati ⁇ ducks support 6 bearing device.
  • the storage device 11 comprises in the case of the present
  • the bearing device 11 further comprises in the case of the present embodiment, two spaced apart from each other pins 16.1, 16.2, which rise vertically out of the plane of the base plate 14 of the coupling device 10 and which are arranged parallel to each other, and are formed in one Coupled to the coupling device 10 state of the patient couch 6, as shown in Fig. 3, in the pin 16.1, 16.2 corresponding Zap ⁇ fenfigurationn 17.1, 17.2 of the patient couch 6 form-fit immerse.
  • each support surface 15.1, 15.2 a pin 16.1, 16.2 assigned, such that the pin 16.1, 16.2 has a circular cylindrical shell wall, the support surface 15.1, 15.2 the pin 16.1, 16.2 annularly surrounds and the support surface 15.1, 15.2 itself Starting from a foot portion of the circular cylindrical jacket wall of the pin 16.1, 16.2 extends radially outward.
  • the coupling device 10 optionally also has a coupling sensor 18, which is designed to detect the proper coupling state of the coupling device 10 and the patient couch 6.
  • the coupling device 10 moreover also has a force measuring device 19, which is designed to apply forces to at least three connection points, which in the case of the present exemplary embodiment are provided on the counter bearing device 12 and the support surfaces 15.1, 15.2, of the coupling device 10 and patient couch 6 to be measured, such that from at least three force measurements both the total weight ⁇ force of the patient bed 6, in particular together with an existing on the patient couch 6 patients 5, and the center of gravity of the patient couch 6 in the longitudinal direction and in the transverse direction to the lying surface 6a , in particular together with an existing patient on the couch 6 5 can be determined.
  • a force measuring device 19 is designed to apply forces to at least three connection points, which in the case of the present exemplary embodiment are provided on the counter bearing device 12 and the support surfaces 15.1, 15.2, of the coupling device 10 and patient couch 6 to be measured, such that from at least three force measurements both the total weight ⁇ force of the patient bed 6, in particular together with an existing on the patient couch 6 patients 5, and the center of gravity of the patient couch 6 in the longitudinal direction and in
  • FIG. 4 shows a first snapshot in a sequence in which a driverless transport system 20, the talklie ⁇ ge automatically zoom moves to a patient positioning device 3 6.
  • the patient positioning device 3 comprises the robot arm 7 and the coupling device 10.
  • FIGS. 5 and 6 show a second snapshot in the sequence in which the coupling device 10 according to the invention couples to the patient couch 6 by moving the robot arm 7 of the patient positioning device 3 in order to remove it from the driverless transport system 20.
  • FIG. 7 shows a third snapshot in the sequence in which the patient positioning device 3 is attached. coupled patient support 6 ⁇ is moved by a movement of the robot arm 7 ⁇ to the medical device 2 automatically heranbe.
  • Fig. 8 shows a fourth snapshot in the sequence in which the means coupled to the patient positioning device 3 patient bed 6 of the through ma ⁇ Nuell a robot handheld unit 21 driven by a person 4 BEWE ⁇ supply of the robot arm 7 in an ISO center medical device 2 is manually guided.
  • the robot handheld unit 21 is closer Darge provides ⁇ in Fig. 9.
  • the patient positioning device 3 has accordingly a with the coupling device 10 connected Robotersteu ⁇ erpult 22 which includes a holder 23 which is adapted to form ⁇ locking accommodating the from the robot controller 22 ent ⁇ ingestible, separately portable robot handheld unit 21st
  • the robot hand-held device 21 is set up to control the robot arm 7 of the patient positioning device 3 by manual inputs.
  • the robot control device 21 may have a 6D mouse 24 for this purpose.
  • the robot control console 22 may have a joystick 25 for this purpose.
  • the coupling device 10 comprises, in the case of the present embodiment also includes a position sensor 26 which is configured to determine the position of a removed from the holder 23 of the robot controller 22 robot handheld unit 21, at least in a precisely ⁇ accuracy, which allows a conclusion about whether the ent ⁇ made robot handheld unit 21 is currently handled on a left longitudinal side of the patient support 6 (see FIG. 14) or handled on a right longitudinal side of the patient support 6 (see FIG. 15). As shown in FIGS.
  • the coupling device can have at least one manually actuatable enabling device 27, which is designed to signal in a first switching position that the robot arm 7 moves the patient positioning device 3 is released, and which is configured to signal in a second switching position and / or a further switching position that the robot arm 7 is not released for moving the patient tenpositioniervorides 3.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Patientenpositioniervorrichtung (3), aufweisend eine am Befestigungsflansch (8.2) des Roboterarms (7) befestigte Kopplungsvorrichtung (10), die ausgebildet ist, die Patientenliege (6), durch ein Verschwenken der Kopplungsvorrichtung (10) bezüglich der Patientenliege (6) um eine Schwenkachse während eines Ankoppelns der Kopplungsvorrichtung (10) an die Patientenliege (6), mit dem Befestigungsflansch (8.2) des Roboterarms (7) formschlüssig zu verbinden und die Patientenliege (6), durch ein Verschwenken der Kopplungsvorrichtung (10) bezüglich der Patientenliege (6) in eine entgegen gesetzte Schwenkrichtung um die Schwenkachse während eines Abkoppelns der Kopplungsvorrichtung (10) von der Patientenliege (6), von dem Befestigungsflansch (8.2) des Roboterarms (7) zu lösen. Die Erfindung betrifft außerdem eine medizinische Anlage (1), aufweisend ein medizintechnisches Gerät (2) und eine solche Patientenpositioniervorrichtung (3).

Description

Patientenpositioniervorrichtung und medizinische Anlage
Die Erfindung betrifft eine Patientenpositioniervorrichtung, aufweisend eine Patientenliege, die eine Liegefläche für ei- ne Person aufweist, einen Roboterarm mit mehreren Gliedern und mehreren, die Glieder gegeneinander verstellenden Gelenken, wobei das in der durch die mehreren Glieder und mehreren Gelenke gebildeten kinematischen Kette des Roboterarms erste Glied ein Grundgestell zum Befestigen des Roboterarms auf einer Standfläche bildet, das in der kinematischen Kette des Roboterarms letzte Glied einen Befestigungsflansch bil¬ det, und die zwischen dem Grundgestell und dem Befestigungs¬ flansch angeordneten übrigen Gelenke des Roboterarms derart ausgebildet sind, dass der Befestigungsflansch in drei Raum- richtungen translatorisch und um wenigstens zwei Raumrichtungen rotatorisch im Raum verstellbar ist. Die Erfindung betrifft außerdem eine zugehörige medizinische Anlage.
Die EP 2 110 162 Bl beschreibt eine medizinische Anlage mit einem Raum, in welchem ein Shuttle mit einer Halterungsvor- richtung und einer Tragevorrichtung für die Halterungsvorrichtung anordenbar ist, die medizinische Anlage umfassend eine in dem Raum angeordnete Positioniervorrichtung, die ausgebildet ist zum Docken an das Shuttle derart, dass die Halterungsvorrichtung von der Tragevorrichtung abnehmbar bzw. auf die Tragevorrichtung aufladbar ist, eine Steuerungseinheit zur Steuerung der Positioniervorrichtung, ein Positionserkennungssystem zur Ermittlung der räumlichen Position des Shuttle im Raum, wobei die Steuerungseinheit der¬ art ausgebildet ist, die Positioniervorrichtung beim Docken an das Shuttle mithilfe der ermittelten Position zu steuern.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Patientenpositionier- vorrichtung mit einer verbesserten Kopplungsvorrichtung anzugeben, so dass die an den Roboterarm ankoppelbare und von dem Roboterarm lösbare Patientenliege besonders genau und/oder sicher an dem Roboterarm angekoppelt werden kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine medizinische Anlage mit einer solchen Patientenpositioniervorrichtung an- zugeben.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Patientenpositioniervorrichtung, aufweisend :
- eine Patientenliege, die eine Liegefläche für eine Person aufweist,
- einen Roboterarm mit mehreren Gliedern und mehreren, die Glieder gegeneinander verstellenden Gelenken,
- wobei das in der durch die mehreren Glieder und mehreren Gelenke gebildeten kinematischen Kette des Roboterarms erste Glied ein Grundgestell zum Befestigen des Roboterarms auf einer Standfläche bildet,
- das in der kinematischen Kette des Roboterarms letz¬ te Glied einen Befestigungsflansch bildet, und die zwischen dem Grundgestell und dem Befestigungsflansch angeordneten übrigen Gelenke des Roboterarms derart ausgebildet sind, dass der Befestigungsflansch in drei
Raumrichtungen translatorisch und um wenigstens zwei Raumrichtungen rotatorisch im Raum verstellbar ist, und
- eine am Befestigungsflansch des Roboterarms befes- tigte Kopplungsvorrichtung, die ausgebildet ist, die
Patientenliege, durch ein Verschwenken der Kopplungs¬ vorrichtung bezüglich der Patientenliege um eine
Schwenkachse während eines Ankoppeins der Kopplungs¬ vorrichtung an die Patientenliege, mit dem Befesti- gungsflansch des Roboterarms formschlüssig zu verbin¬ den und die Patientenliege, durch ein Verschwenken der Kopplungsvorrichtung bezüglich der Patientenliege in eine entgegen gesetzte Schwenkrichtung um die Schwenkachse während eines Abkoppeins der Kopplungsvorrich¬ tung von der Patientenliege, von dem Befestigungs¬ flansch des Roboterarms zu lösen. Die Patientenpositioniervorrichtung kann einen Roboter aufweisen, der den Roboterarm und eine Steuervorrichtung umfasst, die eingerichtet ist, eine Bewegung des Roboterarms zu steuern.
Der Roboterarm kann somit Teil eines Roboters sein, der ne- ben dem Roboterarm eine zum Steuern einer Bewegung des Roboterarms vorgesehene, insbesondere elektronische Steuervor¬ richtung umfasst. Der Roboterarm kann Motoren, insbesondere elektrische Motoren, umfassen, die zumindest indirekt ange¬ steuert durch die elektronische Steuervorrichtung eine Bewe- gung des Roboterarms ermöglichen.
Gemäß einer speziellen Variante der erfindungsgemäßen Pati- entenpositioniervorrichtung umfasst diese Steuervorrichtung auch ein Robotersteuerpult und ein in das Robotersteuerpult einsetzbares, separat manuell tragbares Roboter- Bedienhandgerät.
Es kann auch vorgesehen sein, dass der Roboterarm manuell bewegbar ist. Dazu kann z.B. das mit der elektronischen Steuervorrichtung verbundene Roboter-Bedienhandgerät, das insoweit eine manuelle Eingabevorrichtung bildet, vorgesehen sein, mit der eine Person Eingaben zu tätigen vermag, aufgrund derer die elektronische Steuervorrichtung den Roboterarm den manuellen Eingaben entsprechend bewegt. Dadurch werden die Position und Orientierung der Kopplungsvorrichtung und somit der Patientenliege im Raum entsprechend ausgerich- tet. Die erfindungsgemäße medizinische Anlage weist ein medizin¬ technisches Gerät und eine Patientenpositioniervorrichtung wie erfindungsgemäß beschrieben auf.
Die erfindungsgemäße medizinische Anlage ist insbesondere für eine Strahlentherapie vorgesehen. Das medizintechnische Gerät ist somit vorzugsweise eine Vorrichtung zum Erzeugen einer ionisierenden, hochenergetischen Strahlung, wie z.B. Gammastrahlung, Röntgenstrahlung, oder auch beschleunigte Elektronen, Neutronen, Protonen oder schwere Ionen. Die Vor- richtung zum Erzeugen einer ionisierenden, hochenergetischen Strahlung umfasst z.B. eine Strahlungsquelle, welche die io¬ nisierende, hochenergetische Strahlung erzeugt.
Das medizintechnische Gerät kann eine eigene elektronische Steuervorrichtung aufweisen, welche den bestimmungsgemäßen Betrieb des medizintechnischen Gerätes steuert. Die elektro¬ nische Steuervorrichtung des medizintechnischen Gerätes und die elektronische Steuervorrichtung des Roboters können der¬ art eingerichtet sein, dass sie miteinander zu kommunizieren vermögen . Es kann auch vorgesehen sein, dass die medizinische Anlage eine gemeinsame elektronische Steuervorrichtung aufweist, die nicht nur den Roboterarm ansteuert bzw. eingerichtet ist, den Roboterarm anzusteuern, sondern auch den bestimmungsgemäßen Betrieb des medizintechnischen Gerätes steuert, bzw. eingerichtet ist, den bestimmungsgemäß Betrieb des me¬ dizintechnischen Gerätes zu steuern.
Indem die am Befestigungsflansch des Roboterarms befestigte Kopplungsvorrichtung ausgebildet ist, die Patientenliege, durch ein Verschwenken der Kopplungsvorrichtung bezüglich der Patientenliege um eine Schwenkachse während eines Ankop¬ peins der Kopplungsvorrichtung an die Patientenliege, mit dem Befestigungsflansch des Roboterarms formschlüssig zu verbinden und die Patientenliege, durch ein Verschwenken der Kopplungsvorrichtung bezüglich der Patientenliege in eine entgegen gesetzte Schwenkrichtung um die Schwenkachse wäh- rend eines Abkoppeins der Kopplungsvorrichtung von der Patientenliege, von dem Befestigungsflansch des Roboterarms zu lösen, kann die Patientenliege vollautomatisch an den Roboterarm angekoppelt werden und/oder vollautomatisch von dem Roboterarm abgekoppelt werden. Somit können beispielsweise gesonderte manuelle Verriegelungsmechanismen und manuelle Kopplungshebel entfallen und die Patientenliege muss nicht manuell an den Roboterarm angebracht werden und/oder manuell von dem Roboterarm entfernt werden. Dies erhöht die Sicherheit für das die Patientenpositioniervorrichtung bedienende Personal, erhöht die Sicherheit einer korrekten Ankoppelung der Patientenliege an den Roboterarm und verbessert die Ar¬ beitsweise des medizintechnischen Geräts, da die Patientenliege positionsgenauer mit dem Roboterarm verbunden werden kann . Der Befestigungsflansch wird im Allgemeinen von dem distalen Endglied der kinematischen Kette des Roboterarms gebildet. Die Kopplungsvorrichtung ist insbesondere starr mit dem Befestigungsflansch verbunden. So kann die Kopplungsvorrichtung beispielsweise an dem Befestigungsflansch festge- schraubt sein. Ein erfindungsgemäßes Verschwenken der Kopp¬ lungsvorrichtung kann für das Ankoppeln und/oder das Abkoppeln der Patientenliege eine reine Drehbewegung sein. Ein erfindungsgemäßes Verschwenken der Kopplungsvorrichtung kann für das Ankoppeln und/oder das Abkoppeln der Patientenliege aber auch eine kombinierte, d.h. überlagerte Drehbewegung und Linearbewegung sein. Eine kombinierte Drehbewegung und Linearbewegung kann gleichzeitig stattfinden oder die kombinierte Drehbewegung und Linearbewegung kann zeitversetzt nacheinander erfolgen. Es können generell dabei auch mehrere Drehbewegungsabfolgen und Linearbewegungsabfolgen stattfinden .
Die Patientenliege kann eine von der Liegefläche abgewandte Unterseite aufweisen und die Kopplungsvorrichtung eine an der Unterseite der Patientenliege angreifende Lagervorrich¬ tung und eine an einer der Unterseite gegenüberliegende Oberseite der Patientenliege angreifende Gegenlagervorrich¬ tung aufweisen.
Mittels der Lagervorrichtung kann die Patientenliege von ih- rer Unterseite aus unterstützt, d.h. gelagert werden. Mit¬ tels der Gegenlagervorrichtung kann die Patientenliege von ihrer Oberseite aus unterstützt, d.h. gelagert werden. Somit kann die Patientenliege mittels der Lagervorrichtung und der Gegenlagervorrichtung von gegenüberliegenden Seiten der Pa- tientenliege gehalten werden. Die Lagervorrichtung und die Gegenlagervorrichtung sind dabei bezüglich der Schwerkraftrichtung insbesondere in einem Abstand zueinander angeord¬ net, so dass die Patientenliege aufgrund ihres eigenen Ge¬ wichts zwischen der Lagervorrichtung und der Gegenlagervor- richtung drehmomentunterstützt eingekeilt oder eingeklemmt sein kann.
Die Gegenlagervorrichtung kann ausgebildet sein, in einem ersten Bereich eines ersten Randabschnitts der Patientenlie¬ ge anzugreifen und die Lagervorrichtung kann dabei ausgebil- det sein, an einem zweiten Bereich an der Unterseite der Patientenliege anzugreifen, der in Längserstreckung der Patientenliege näher an dem ersten Bereich angeordnet ist, als das SchwerpunktZentrum der Patientenliege.
Dies bedeutet, dass der Massenschwerpunkt der Patientenliege außerhalb eines zwischen der Lagervorrichtung und der Gegenlagervorrichtung sich erstreckenden Bereiches liegt, wodurch aufgrund des Schwerkrafteinflusses die Patientenliege einem Drehmoment ausgesetzt ist, durch das die Patientenliege an der Lagervorrichtung und der Gegenlagervorrichtung in hebelartiger Belastung eingekeilt oder eingeklemmt ist. Die Gegenlagervorrichtung kann eine nutartige Aufnahme auf¬ weisen, die zum Aufnehmen des ersten Randabschnitts der Patientenliege ausgebildet ist und die sowohl einen ersten Nutschenkel umfasst, der eine Grundplatte der Kopplungsvor¬ richtung bildet, über der die Patientenliege in ihrem ange- koppelten Zustand angeordnet ist, als auch einen zweiten
Nutschenkel umfasst, der ein an der Oberseite der Patienten¬ liege angreifendes Widerlager zu der an der Unterseite der Patientenliege angreifenden Lagervorrichtung bildet.
Bei dem von der Gegenlagervorrichtung aufgenommenen Randabschnitt der Patientenliege kann es sich insbesondere um ei¬ nen kopfseitigen Randabschnitt der Patientenliege oder um einen fußseitigen Randabschnitt der Patientenliege handeln. Die Patientenliege kann generell eine rechteckige, längliche Form aufweisen, die der Gestalt eines liegenden Menschen zumindest soweit entspricht, dass ein Mensch auf der Patien¬ tenliege bzw. einer Liegefläche der Patientenliege liegen kann und dabei sowohl der Kopf als auch die Füße noch auf der Liegefläche liegen können. Der kopfseitige Randabschnitt der Patientenliege und der fußseitigen Randabschnitt der Pa¬ tientenliege sind insoweit bezogen auf den auf der Patien¬ tenliege liegenden Menschen.
Die Lagervorrichtung kann wenigstens zwei in einem Abstand voneinander angeordnete Stützflächen umfassen, die an der Grundplatte der Kopplungsvorrichtung angeordnet sind, und ausgebildet sind, in einem an die Kopplungsvorrichtung angekoppelten Zustand der Patientenliege an der Unterseite der Patientenliege flächig anzuliegen. Die Stützflächen können insbesondere ausgebildet sein, die Patientenliege gegen die Schwerkraft abzustützen. Dies be¬ deutet, dass die Stützflächen in dem an die Kopplungsvorrichtung angekoppelten Zustand zumindest im Wesentlichen pa- rallel zu der Unterseite der Patientenliege angeordnet sind. Auch wird der Roboterarm vorzugsweise derart angesteuert sein, dass bei an die Kopplungsvorrichtung angekoppelten Zustand der Patientenliege die Stützflächen zumindest im We¬ sentlichen horizontal, also im Wesentlichen rechtwinkelig zur Schwerkraftrichtung, ausgerichtet sind.
Die Lagervorrichtung kann wenigstens zwei in einem Abstand voneinander angeordnete Zapfen umfassen, die sich aus der Ebene einer Grundplatte der Kopplungsvorrichtung senkrecht heraus erheben und die parallel zueinander angeordnet sind, und ausgebildet sind, in einem an die Kopplungsvorrichtung angekoppelten Zustand der Patientenliege in zu den Zapfen korrespondierende Zapfenaufnahmen der Patientenliege form¬ schlüssig einzutauchen.
Die Zapfen können insoweit Vorsprünge, Stifte oder Positio- nierstifte bilden, die von der Grundplatte der Kopplungsvorrichtung vorspringen, d.h. herausstehen. Die Zapfen können eine zylindrische, insbesondere kreiszylindrische Mantelwand aufweisen. Die Zapfen sind durch ihre parallele Anordnung zueinander demgemäß ausgebildet, dass die Patientenliege im Wesentlich senkrecht zur Grundplatte der Kopplungsvorrichtung von den Zapfen abgezogen werden kann.
Jeder Stützfläche kann ein Zapfen zugeordnet sein, derart, dass der Zapfen eine insbesondere kreiszylindrische Mantel¬ wand aufweist, die Stützfläche den Zapfen ringförmig umgibt und die Stützfläche sich von einem Fußabschnitt der kreiszy¬ lindrischen Mantelwand des Zapfens ausgehend radial nach au¬ ßen erstreckt. Die Zapfen bilden dabei einerseits eine formschlüssige Füh¬ rung gegen ein seitliches Verrutschen der Patientenliege re¬ lativ zur Grundplatte der Kopplungsvorrichtung. Andererseits bilden die Zapfen eine Zentrierung bezüglich der Zapfenauf- nahmen. Die Zapfen können zur Erleichterung des Ineinanderfügens von Zapfen und Zapfenaufnahmen einen Zentrierbund o- der eine umlaufende Fase aufweisen.
Die Kopplungsvorrichtung kann einen Kopplungssensor aufweisen, der ausgebildet ist, ein den ordnungsgemäßen Kopplungs- zustand von Kopplungsvorrichtung und Patientenliege zu de- tektieren .
Der Kopplungssensor kann in einer konkreten Ausführung beispielsweise ein oder mehrere Kontaktschalter umfassen, die bei Erreichen des ordnungsgemäßen Kopplungszustands von Kopplungsvorrichtung und Patientenliege ihren Schaltzustand ändern und diesen neuen Schaltzustand beispielsweise über eine elektrische Leitung oder eine drahtlose Verbindung an die Robotersteuerung oder eine sonstige Steuerung des medizintechnischen Geräts übermitteln, um dort den jeweiligen Schaltzustand auszuwerten und nur dann, wenn ein ordnungsge¬ mäßen Kopplungszustands von Kopplungsvorrichtung und Patientenliege durch den Kopplungssensor bzw. durch die Kontaktschalter signalisiert wird, den Roboterarm zu dem medizintechnischen Gerät zu bewegen. Der Kopplungssensor kann alternativ oder ergänzend zu Kontaktschaltern auch beispielsweise ein berührungslos arbeitender Sensor, wie beispiels¬ weise ein Ultraschall-Abstandssensor, ein Lichtschrankensensor oder ein Magnetfeldsensor sein.
Die Kopplungsvorrichtung kann eine Kraftmesseinrichtung auf- weisen, die ausgebildet ist, Kräfte an wenigstens drei Ver¬ bindungsstellen von Kopplungsvorrichtung und Patientenliege zu messen, derart, dass aus wenigstens drei Kraftmesswerten sowohl die Gesamtgewichtskraft der Patientenliege, insbeson¬ dere zusammen mit einer auf der Patientenliege vorhandenen Person, als auch der Schwerpunkt der Patientenliege in
Längsrichtung und in Querrichtung zur Liegefläche, insbeson- dere zusammen mit einer auf der Patientenliege vorhandenen Person, bestimmbar ist.
In einem speziellen Ausführungsbeispiel können die drei Verbindungsstellen von einer ersten Verbindungsstelle an der Gegenlagervorrichtung und einer zweiten und dritten Verbin- dungssteile an den zwei beabstandeten Stützflächen oder Zapfen der Lagervorrichtung gebildet werden.
Die Patientenpositioniervorrichtung kann ein mit der Kopplungsvorrichtung verbundenes Robotersteuerpult aufweisen, das einen Halter aufweist, der zum formschlüssigen Aufnehmen eines aus dem Robotersteuerpult entnehmbaren, separat trag¬ baren Roboter-Bedienhandgeräts ausgebildet ist, das einge¬ richtet ist, den Roboterarm der Patientenpositioniervorrich- tung durch manuelle Eingaben anzusteuern.
Die Kopplungsvorrichtung kann einen Positionssensor aufwei- sen, der ausgebildete ist, die Position eines aus dem Halter des Robotersteuerpults entnommenen Roboter-Bedienhandgeräts zu bestimmen, zumindest in einer Genauigkeit, die einen Rückschluss darüber erlaubt, ob das entnommene Roboter- Bedienhandgerät momentan an einer linken Längsseite der Pa- tientenliege gehandhabt wird oder an einer rechten Längssei¬ te der Patientenliege gehandhabt wird.
Die Patientenpositioniervorrichtung kann generell eine Steuervorrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, den Roboterarm anzusteuern, so dass die Position und/oder Orientie- rung der Patientenliege durch Ändern der Gelenkstellungen des Roboterarms automatisch verstellbar ist, und zwar ange- steuert durch manuelle Eingaben an dem mit der Steuervorrichtung steuerungstechnisch verbundenen Roboter- Bedienhandgerät, wobei die Steuervorrichtung eingerichtet ist, richtungsabhängige Eingabemittel des Roboter- Bedienhandgeräts in einer ersten Konfiguration zu betreiben, wenn der Positionssensor der Kopplungsvorrichtung eine an der rechten Längsseite der Patientenliege erfolgende Handha¬ bung des Roboter-Bedienhandgeräts signalisiert und in einer zweiten, gespiegelten Konfiguration zu betreiben, wenn der Positionssensor der Kopplungsvorrichtung eine an der linken Längsseite der Patientenliege erfolgende Handhabung des Ro¬ boter-Bedienhandgeräts signalisiert .
Die Kopplungsvorrichtung kann wenigstens eine manuell zu be¬ tätigende Zustimmeinrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, in einer ersten Schaltstellung zu signalisieren, dass der Roboterarm zum Bewegen der Patientenpositioniervorrichtung freigegeben ist, und die ausgebildet ist, in einer zweiten Schaltstellung und/oder einer weiteren Schaltstellung zu signalisieren, dass der Roboterarm zum Bewegen der Patien- tenpositioniervorrichtung nicht freigegeben ist.
Die erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung schafft eine tem¬ porär feste mechanische Verbindung zwischen der eigentlichen Patientenliege und dem Roboterarm. Aufgrund der Kopplungs¬ vorrichtung kann allein durch eine Bewegung des Roboterarms, ohne weitere Hilfsmittel, eine Verbindung von Patientenliege und Roboterarm definiert und automatisch hergestellt und wieder aufgehoben werden.
Die Kopplungsvorrichtung ist am Flansch des Roboterarms der Patientenpositioniervorrichtung fest montiert und kann ins- besondere die folgenden Merkmale umfassen: Aufnahmeelemente, welche die Patientenliege in einer eindeu¬ tig definierten Lage über mindestens drei Lagerstellen lagert. Hierzu können beispielsweise zwei nach oben gerichtete Positionierstifte oder Zapfen vorhanden sein, die mit axia- len Auflageflächen versehen sind, um einerseits in seitlicher Richtung eine formschlüssige Verbindung zu schaffen und andererseits in axialer Richtung eine aufliegende Abstützung zu schaffen. Eine nach unten gerichtete, im Wesentlichen li- nienförmige oder leistenförmige Tragleiste kann im hinteren Bereich der Patientenliege beispielsweise aus ein oder meh¬ reren flächigen Bereichen gebildet werden, welche zwar keine seitliche Führung bewirkt, aber in axialer Richtung eine anliegende Verbindung schafft.
Die Patientenliege kann zu den Positionierstiften oder Zap- fen der Kopplungsvorrichtung entsprechend korrespondierende Gegenstücke aufweisen, die beispielsweise Vertiefungen, Boh¬ rungen oder Löcher sein können, in welche die Positionierstiften oder Zapfen eintauchen können, insbesondere formschlüssig eintauchen können. Die Kopplungsvorrichtung kann Detektionselemente, d.h. Kopp¬ lungssensoren aufweisen. Diese können beispielsweise in Form von Schaltmitteln, gegebenenfalls mehrfach ausgeführt, ins¬ besondere in sicherer Technik ausgebildet, zur Erkennung eines ordnungsgemäßen Koppelzustands von Patientenliege und dem Roboterarm eingerichtet sein.
Es können mindestens drei Kraftmesselemente, die eine bei¬ spielhafte Kraftmesseinrichtung darstellen, in den Auflagern der Kopplungsvorrichtung vorhanden sein, die eine insbesondere eindimensionale Gewichtskraftmessung erlauben. Die Kopplungsvorrichtung kann optional einen Aufnahmeraum, insbesondere im hinteren Bereich für mögliche Gegenmassen zwecks Gewichtsausgleich zur Patientenliege aufweisen. Tak- til oder berührungslos arbeitende Sicherheitselemente können beispielsweise in Form von Schaltleisten) , Ultraschallsenso¬ ren und/oder Lasersensoren ausgeführt sein. Solche Sicher- heitselemente können zur Detektion von Kollisions- und/oder Klemmsituationen ausgebildet sein und demgemäß an entspre¬ chenden relevanten Stellen der Kopplungsvorrichtung oder der Patientenliege positioniert sein.
Eine Kopplungsvorrichtung, insbesondere mit den oben aufge- führten Merkmalen, ermöglicht eine vollständige Patienten¬ vorbereitung auf der Patientenliege zunächst getrennt von dem Roboterarm, beispielsweise in einem separaten Raum. Der Patient muss anschließend in den medizinischen Behandlungs¬ raum, in dem die medizinische Anlage, d.h. auch der Roboter- arm der Patientenpositioniervorrichtung vorhanden ist, transportiert werden. Dies kann beispielsweise manuell durch Hereinschieben eines Handwagens mittels des Personals erfol¬ gen oder automatisch von einem autonom fahrbaren Fahrzeug oder einer mobilen Plattform durchgeführt werden. Die Pati- entenliege kann zusammen mit dem vorbereiteten und in der korrekten Lage fixierten Patienten vom Personal oder von einem automatisch arbeitenden Navigationssystem einer mobilen Plattform im Behandlungsraum in Reichweite der Patientenpo- sitioniervorrichtung positioniert werden. Dabei ist die Pa- tientenliege zu diesem Zeitpunkt noch kippstabil mit dem
Transportmittel, d.h. dem Fahrzeug oder der mobilen Platt¬ form verbunden. Der Roboterarm führt dann die Kopplungsvorrichtung an das freie hintere Ende der Patientenliege heran. Durch die Patientenfixierung oder durch Trennmittel, wie Blenden oder Abdeckungen, oder durch zusätzliche Sensorik, wie z.B. Lichtschranken, sollte sichergestellt sein, dass sich keine Körperteile des Patienten und kein anderes Objek¬ te an der oberen hinteren Kante und im hinteren Drittel unter der Patientenliege befinden. Die mechanische Kopplung kann beispielsweise durch einfaches Einhaken mittels einer kurzen bogenförmigen Andockbewegung erfolgen, bei der zunächst die hintere obere Kante der Pati¬ entenliege angelegt wird und dann bei beiden Positionie- rungsstifte und deren Auflager von unten in die Aussparungen der Patientenliege bewegt werden. Die in diesem Fall gewähl¬ te Auflageart ist gravitationsbasiert und erfordert eine re¬ sultierende Kraft der Patientenliege, die außerhalb der Grundfläche der Kopplungsvorrichtung, d.h. vor den Positio- nierstiften oder Zapfen liegt und in Schwerkraftrichtung zeigt. Dies ist beispielsweise dann gegeben, wenn die Pati¬ entenliege im Wesentlichen horizontal und ohne größere Be¬ schleunigungen geführt wird. Selbst die reine Patientenliege ohne Patientenlast kann hier sicher stabil gehalten werden. Das zusätzliche Patientengewicht verstärkt nur noch die Kop¬ pelkraft und drückt die Patientenliege in die Lagerpunkte. Ein Vorteil dieses aufliegenden Koppelprinzips ist neben der Einfachheit, auch beispielsweise die Möglichkeit, die Pati¬ entenliege in jeder Situation, z.B. bei ausgeschaltem, stromlosen System der Patentenpositioniervorrichtung, manuell durch einfaches Anheben herausnehmen oder wieder einzusetzen zu können. Als alternatives Kopplungsprinzip kann die Patientenliege auch an der hinteren Kante zusätzlich geklammert werden. Diese gesteuerte Klemmung kann entweder aktiv aufgebracht und passiv aufgehoben werden oder umgekehrt, was den energetisch und sicherheitstechnisch günstigeren Fall darstellt .
Das erfolgreiche Koppeln der Patientenliege an den Roboter¬ arm bzw. an die Kopplungsvorrichtung kann insbesondere zwei- kanalig sensortechnisch überwacht und der Zustand an die
Steuerung übertragen werden. Daraufhin hebt der automatisch angesteuerte Roboterarm die angekoppelte Patientenliege ggf. zusammen mit dem Patienten von dem Transportfahrzeug weg, so dass die Patientenliege dann vollständig von dem Roboterarm getragen wird. Über drucksensitive Kraftmesselemente können optional mindestens drei Kräfte in den Auflagerpunkten er¬ mittelt werden. Hieraus lassen sich die relevanten Größen von aktueller Gewichtskraft und Schwerpunktabstand in Längs- und Querrichtung exakt berechnen. Diese Größen werden der
Steuerung des Roboterarms übermittelt und dienen unter ande¬ rem beispielsweise zur genauen Elastizitätskompensation, um die statische Genauigkeit der Patientenpositioniervorrich- tung deutlich zu verbessern. Die Patientenpositioniervorrichtung bzw. der Roboterarm führt den Patienten daraufhin eigenständig, insbesondere au¬ tomatisch in einer sicheren Geschwindigkeit ins ISO-Zentrum des medizinischen Geräts der medizinischen Anlage. Ergänzend können auch noch manuelle Feinausrichtungen durch das Kran- kenhauspersonal vorgenommen werden. Diese, sowie weitere ma¬ nuellen Betätigungen der Patientenpositioniervorrichtung können einfach und intuitiv beispielsweise über ein integriertes und ggf. entnehmbares Roboter-Bedienhandgerät, wie später noch beschreiben, durchgeführt werden. Der Gesamtaufbau der Kopplungsvorrichtung kann so gewählt sein, dass sich alle Bauteile und Komponenten im hinteren Drittel der Kopplungsvorrichtung befinden und die eigentliche Patientenliege zum größten Teil frei überstehend gehal¬ ten wird. Dieser freie Teil der Patientenliege dient als Be- handlungsbereich, der unterhalb des ISO-Zentrums des medizi¬ nischen Geräts der medizinischen Anlage positioniert werden kann. Alle Komponenten der Kopplungsvorrichtung und des Roboterarms, wie auch die Roboterhand, können dabei jederzeit einen ausreichenden Abstand zum Strahlzentrum aufweisen und können vollständig kollisionsfrei in jede beliebige Behand¬ lungsposition und Behandlungssituation bewegt werden. Ein zusätzlich integriertes Messsystem kann zudem eine exakte Bestimmung der relevanten patientenabhängigen Lastparameter ermöglichen und trägt damit zur Verbesserung der Genauigkeit des Systems bei. Die Patientenpositioniervorrichtung, insbesondere die Kopplungsvorrichtung der Patientenpositioniervorrichtung kann ein Robotersteuerpult aufweisen, in dem separat tragbares Roboter-Bedienhandgerät entnehmbar eingesetzt sein kann. Das Roboter-Bedienhandgerät kann zur manuellen Eingabe und somit zur manuellen Steuerung des Roboterarms der Patientenpositi- oniervorrichtung ausgebildet und eingerichtet sein. Dazu kann das Roboter-Bedienhandgerät mit der Steuerung des Robo¬ terarms der Patientenpositioniervorrichtung steuerungstechnisch verbunden sein. Ein solches Roboter-Bedienhandgerät bzw. ein solches Robo¬ tersteuerpult kann im Anwendungsfall an einer Patientenposi- tioniervorrichtung beispielsweise im Bereich hinter dem Fußteil der Patientenliege, insbesondere mittig positioniert sein. Damit ist es auch beidseitig gut zu erreichen, schränkt die Beweglichkeit nicht ein und bietet einen aus¬ reichenden Abstand zum ISO-Zentrum des medizinischen Geräts der medizinischen Anlage während der Behandlung.
Das Roboter-Bedienhandgerät kann mechanisch im Robotersteu¬ erpult gelagert werden und besitzt durch das zumindest weit- gehend oder vollständig formschlüssige Fügen eine eindeutige Ausrichtung und Lage. Dabei findet nicht nur eine mechani¬ sche, sondern auch eine elektrische und eine signaltechni¬ sche Kopplung statt. Die mechanische Verbindung kann dabei kraftschlüssig erfolgen, beispielsweise durch ein leichtgän- giges Verrasten oder Einklemmen in die Halterung des Robotersteuerpults. Die Haltekraft muss dabei lediglich so groß sein, dass die sehr leichten Betätigungskräfte der Eingabe- mittel, wie beispielsweise einer 6D-Maus, eines Joysticks oder eines anderen mehrdimensionales Eingabemittels nicht zum Herausrutschen des Roboter-Bedienhandgeräts aus dem Ro¬ botersteuerpult führen. Außerdem soll das Roboter- Bedienhandgerät auch nicht aufgrund von Bewegungen des Robo¬ terarms herausfallen.
Über das Roboter-Bedienhandgerät, welches über das Roboter¬ steuerpult mit der Patientenpositioniervorrichtung bzw. der Kopplungsvorrichtung verbunden ist, kann der Nutzer sämtli- che Bewegungsrichtungen der Patentenliege steuern und auch weitere gespeicherte Bewegungsabläufe, wie ein langsames au¬ tomatisches Fahren der Patentenliege in eine Patientenauf¬ nahmesteilung oder eine Behandlungsstellung auswählen. Die Eingabe erfolgt dabei intuitiv beispielsweise über eine 6D- Maus des Roboter-Bedienhandgeräts oder des Robotersteuer¬ pults, deren Achsen direkt bei Kopplung entsprechend des Pa¬ tentenliegen-Koordinatensystems automatisch korrekt ausge¬ richtet werden. Eine Fehlbedienung aufgrund von Verdrehen der Koordinatenachsen ist somit ausgeschlossen. Dem Nutzer steht jetzt offen, ob er als Drehzentrum die Mitte der 6D-
Maus oder das ISO-Zentrum des medizinischen Geräts der medizinischen Anlage wählt. Diese beiden Alternativen können bei der Kopplung von Roboter-Bedienhandgerät und Robotersteuerpult automatisch zur Auswahl vorgeschlagen werden, wobei ei- ne der beiden Alternativen vom Nutzer bestätigt, d.h. ausgewählt werden muss. Optional kann auch direkt von der Steue¬ rung automatisch eine Auswahl getroffen werden, d.h. eine vorbestimmte Grundeinstellung, die entweder die eine Alternative oder die andere Alternative als Drehzentrum vorsieht, automatisch als Bezugszentrum herangezogen werden.
Wenn das Roboter-Bedienhandgerät sich in dem Robotersteuerpult und damit an der Patentenliege befindet, kann der Be¬ nutzer also zwischen Drehzentrum in der 6D-Maus und Dreh- Zentrum im ISO-Zentrum umschalten. Wenn das Roboter- Bedienhandgerät jedoch aus dem Robotersteuerpult entnommen ist und bspw. vom Benutzer in der Hand gehalten wird, kann vorgesehen sein, dass das Drehzentrum alternativlos auf das ISO-Zentrum festgelegt ist. Wenn das Roboter-Bedienhandgerät jedoch aus dem Robotersteuerpult entnommen ist und bspw. vom Benutzer in der Hand gehalten wird, macht nämlich die Alternative, bei der das Drehzentrum in der 6D-Maus liegt, keinen Sinn. Beim erneuten Einlegen des Roboter-Bedienhandgeräts in das Robotersteuerpult stehen dem Benutzer dann aber wieder beide Möglichkeiten automatisch zur Verfügung oder die vor einem Entnehmen eingestellte Alternative wird wieder automa¬ tisch eingestellt.
Demgemäß kann die Patientenpositioniervorrichtung eine Steu- ervorrichtung aufweisen, die eingerichtet ist, in einer ersten Konfiguration, bei der das Roboter-Bedienhandgerät sich an dem Robotersteuerpult befindet, ein Drehzentrum für Bewe¬ gungen der Patientenliege wahlweise in die 6D-Maus des Robo¬ ter-Bedienhandgeräts zu legen oder in das ISO-Zentrum eines medizinischen Geräts zu legen, und in einer zweiten Konfiguration, bei der das Roboter-Bedienhandgerät aus dem Roboter¬ steuerpult entnommen ist, das Drehzentrum für Bewegungen der Patientenliege ausschließlich in das ISO-Zentrum eines medi¬ zinischen Geräts zu legen. Da ein manuelles Verfahren der Patentenliege mit in der Nähe stehenden Personen, wie medizinisches Personal, immer ein Sicherheitsrisiko darstellt, sollte eine zusätzliche Fahrbe¬ stätigung durch einen dreistufigen sicheren Zustimmtaster erforderlich sein. Dieser Zustimmtaster kann am Roboter- Bedienhandgerät vorhanden und durch das spezielle Roboter¬ steuerpult genutzt werden. Jedoch ist aus ergonomischer Sicht ein zusätzlicher leistenartiger Zustimmschalter möglich, welcher einfach mit der zweiten Hand betätigt werden kann und beispielsweise gut erreichbar im vorderen Teil der Kopplungsvorrichtung positioniert sein kann. Der Zustimmtaster ist symmetrisch an der Patientenliege ausgeführt und er¬ möglicht somit auch eine beidseitige Bedienung. Ist das Roboter-Bedienhandgerät mit dem Robotersteuerpult gekoppelt und befindet es sich somit an der Kopplungsvor¬ richtung der Patientenpositioniervorrichtung, kann die Patientenliege mit einer definierten maximalen Geschwindigkeit per Hand verfahren werden. Dies dient der Grobpositionierung des Patienten z.B. beim manuellen Verfahren von der Patientenaufnahmestellung in die Behandlungsstellung. Befindet sich die zu behandelnden Region des Patienten unterhalb des medizintechnischen Geräts, so kann der Nutzer das Roboter- Bedienhandgerät einfach aus dem Robotersteuerpult entnehmen. Durch das Entnehmen können automatisch beispielsweise eine oder mehrere der folgenden Steuerungsbefehle ausgeführt wer¬ den :
Erhöhung der Verfahrgenauigkeit um einen vordefinierten Faktor, durch Reduzierung der maximalen Geschwindigkeit und An- passung des Skalierungsfaktors zwischen Eingabemittelbewe¬ gung und Roboterbewegung. Auswahl des ortfesten ISO-Zentrums als zentralen Drehpunkt, wobei die Drehachsen weiterhin patientenfest sein können. Setzen der translatorischen Eingaberichtungen gemäß der Position des Roboter- Bedienhandgeräts, beispielsweise zur Achszuweisung einer 6D- Maus oder eines Joysticks.
Durch die neuen Parameter und der Eingabemöglichkeit direkt neben dem ISO-Zentrum wird dem Nutzer eine sehr feinfühlige und genaue Ausrichtung des Patienten ermöglicht. Sein Stand- ort ist dabei frei wählbar und nicht mehr an Eingabemittel gebunden, sodass der Nutzer bestmögliche Sicht auf den ent¬ scheidenden Bereich des Patienten erhält. Das Roboter-Bedienhandgerät erkennt dabei auf welcher Seite der Patientenliege der Benutzer des Roboter-Bedienhandgeräts steht und passt dementsprechend automatisch die Achsausrich¬ tung der 6D-Maus oder des Joysticks an. Dabei wird vorausge- setzt, dass der Nutzer das Roboter-Bedienhandgerät stets zur Patientenliege hin ausgerichtet hält, so wie es auch natur¬ gemäß der Fall ist, wenn der Nutzer zur Patientenliege schaut, um diese zu bewegen. Diese automatische Seitenerken¬ nung kann beispielsweise auf eine der folgenden Weisen er- folgen:
Zwei an den Seiten der Kopplungsvorrichtung der Patientenpo- sitioniervorrichtung positionierte Sender, d.h. Positionssensoren senden bei aus dem Robotersteuerpult entnommenen Roboter-Bedienhandgerät synchron ein Signal. Ein Empfänger im Roboter-Bedienhandgerät detektiert welches Signal als erstes empfangen wird, also welcher Sender, insbesondere welche Seite der Kopplungsvorrichtung näher ist. Mit diesem Verfahren kann auch detektiert werden, wenn der Nutzer stirnseitig der Liege steht. In diesem Fall ergeben sich gleiche Senderlaufzeiten .
Alternativ kann durch die Bauart des Robotersteuerpults an der Kopplungsvorrichtung vorgesehen sein, dass der Nutzer beim Entnehmen des Roboter-Bedienhandgeräts aus dem Roboter¬ steuerpult unmittelbar und unausweichlich das Roboter- Bedienhandgerät über einen Sensor an der Seite der Kopp¬ lungsvorrichtung führen muss. Damit wird einmalig definiert auf welcher Seite sich das Roboter-Bedienhandgerät befindet. Ein nachträglicher Seitenwechsel, beispielsweise durch ein Umhergehen des Nutzers oder durch Übergabe des Roboter- Bedienhandgeräts an einen anderen Nutzer, kann in diesem Fall jedoch nur detektiert werden, wenn das Roboter- Bedienhandgerät wieder über den Sensorbereich der Kopplungsvorrichtung geführt wird. Die Patientenliege oder die Kopplungsvorrichtung kann Markierungen, wie beispielsweise QR-Codes, RFID- Markierungselemente oder ähnliches an den Seiten aufweisen, die entweder manuell eingelesen werden bevor ein Bewegen möglich ist oder die automatisch detektierbar sind.
Gegebenenfalls kann ein im Behandlungsraum der medizinischen Anlage bereits für die Behandlung vorhandenes oder ein sepa¬ rates Kamerasystem für die Positionsdetektion des Roboter- Bedienhandgeräts genutzt werden. Alternativ oder ergänzend kann eine einfache im Roboter- Bedienhandgerät integrierte Kamera den Patienten und/oder die Patientenliege optisch erfassen und mittels Bildauswer¬ tung dessen Lage bzw. deren Lage erkennen. Hierbei kann eine nur grobe Erkennung der Lage durchaus schon ausreichend sein.
Die Seitenerkennung muss nicht in sicherer Technik erfolgen, da eine falsche Bedienrichtung im Fehlerfalle auf Grund der weiteren Sicherheitsvorrichtungen und der langsamen Verfahr- geschwindigkeit keine Gefahr für den Nutzer oder den Patien- ten darstellt. Sie hat lediglich Komforteigenschaften.
Weitere alternative oder ergänzende Ausführungsformen können die Folgenden sein:
An der Patientenliege oder an der Kopplungsvorrichtung können neben einem Haupt-Roboter-Bedienhandgerät auch weitere zusätzliche Roboter-Bedienhandgeräte ggf. mit deutlich redu¬ ziertem Funktionsumfang vorhanden sein. Solche Zusatz- Roboter-Bedienhandgeräte können im Gegensatz zum Haupt- Roboter-Bedienhandgerät nur eine rein mechanische Anbindung und eine einfache Detektion des Koppelzustands besitzen, beispielsweise über einen einfachen Taster. Diese Zusatz- Roboter-Bedienhandgeräte können insbesondere im vorderen Teil der Patientenliege montiert sein. Beim Herausnehmen des Haupt-Roboter-Bedienhandgerät aus einem Haupt- Robotersteuerpult und beim Einsetzen in ein Zusatz- Robotersteuerpult werden automatisch dessen Koordinaten und eine entsprechende Achszuweisung ausgewählt. Auch die Genau¬ igkeit der 6D-Mause beispielsweise, kann direkt entsprechend angepasst werden. Der Nutzer hat dabei die freie Wahl, von wo aus er den Patienten am besten bewegen möchte und kann dementsprechend das Zusatz-Robotersteuerpult wählen. Die Zu¬ satz-Robotersteuerpulte können aus einem einfachen kostengünstigen Halteraufbau bestehen, welcher die Orientierung und Lage des gekoppelten Zusatz-Roboter-Bedienhandgeräts de¬ finiert und eindeutig vorgibt. Als Werkstoff sind hier strahlenbeständige Kunststoffe zu erwähnen, sodass die Zu¬ satz-Robotersteuerpulte auch während der Behandlung in der Nähe des ISO-Zentrums verweilen dürfen, ohne die Behand¬ lungsqualität zu beeinflussen. Das Haupt-Roboter- Bedienhandgerät muss vor Behandlungsbeginn jedoch wieder zu- rück zum ISO-Zentrum fernen Haupt-Robotersteuerpult gesetzt und dort sicher detektiert werden, da ein Behandlungsprozess sonst nicht starten kann. Die stark reduzierten Zusatz- Robotersteuerpulte können entweder direkt und fest an vorher definierten Orten mit der erfindungsgemäßen Kopplungsvor- richtung verbunden sein und/oder auf einfachen, z.B. nichtmetallischen Schienensystemen so verschiebbar gelagert sein, dass ihre Position manuell und optimal in Bezug auf das ISO- Zentrum angepasst werden können. Die Verstellung erfolgt nur in Längsrichtung der Patientenliege. Dabei wird die Ausrich- tung der Zusatz-Robotersteuerpulte und damit auch eines ge¬ koppelten Zusatz-Roboter-Bedienhandgeräts nicht in Bezug auf die Patientenliege verändert, sodass die Achszuordnung der 6D-Maus wiederum definiert ist. Ein stark vereinfachtes Zusatz-Robotersteuerpult kann auf einem Schienensystem oder ein Schwenksystem so an der erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung gelagert sein, dass dieses vom Nutzer individuell eingestellt und stufenlos oder disk- ret um die Patientenliege herumbewegt und damit auch umori¬ entiert werden kann. So ist ein Wechsel zwischen links und rechts an der Front möglich. Dabei wird die jeweilige Orien¬ tierung messtechnisch erfasst und an die Steuerung übertragen. Dazu können im diskreten Falle ein oder mehrere einfa- che Taster verwendet werden. Nach einfacher Erkennung der Zusatz-Roboter-Bedienhandgeräte wird die Achszuweisung der 6D-Maus automatisch eingestellt. Auch hier sollte das Zu¬ satz-Roboter-Bedienhandgerät vor Behandlung wieder ins das Zusatz-Robotersteuerpulte eingesetzt werden. Die übrigen Komponenten des verstellbaren Zusatz-Robotersteuerpults, so¬ wie seiner Versteilvorrichtung, haben keinen Einfluss auf die Behandlungsqualität.
Ein konkretes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist exempla¬ risch in den beigefügten schematischen Zeichnungen darge- stellt. Konkrete Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können unabhängig davon, in welchem konkreten Zusammenhang sie erwähnt sind, gegebenenfalls auch einzeln oder in anderen als den dargestellten Kombinationen betrachtet, allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer beispielhaf¬ ten Ausführungsform einer medizinischen Anlage mit einem medizintechnischen Gerät und einer erfindungsgemäßen Patientenpositioniervorrichtung,
Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht der beispielhaften
Patientenpositioniervorrichtung gemäß Fig.l mit ei- ner Patientenliege und einer darauf liegenden Per¬ son,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der Patientenposi- tioniervorrichtung gemäß Fig.2 mit einer beispielhaften Ausführung einer erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer ersten Mo- mentaufnahme in einer Sequenz, bei der ein fahrerlo¬ ses Transportsystem eine Patientenliege an eine Pa- tientenpositioniervorrichtung automatisch heranfährt, Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer zweiten Momentaufnahme in der Sequenz, bei der die erfindungs¬ gemäße Kopplungsvorrichtung durch eine Bewegung des Roboterarms der Patientenpositioniervorrichtung an die Patientenliege ankoppelt, um diese von dem fah- rerloses Transportsystem zu entnehmen,
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung der zweiten Moment¬ aufnahme gemäß Fig. 5 von unten, Fig. 7 eine perspektivische Darstellung einer dritten Momentaufnahme in der Sequenz, bei der die angekoppel¬ te Patientenliege durch eine Bewegung des Roboter¬ arms an das medizintechnische Gerät automatisch her¬ anbewegt wird,
Fig. 8 eine perspektivische Darstellung einer vierten Momentaufnahme in der Sequenz, bei der die angekoppel¬ te Patientenliege durch eine von einer Person manu¬ ell über ein Roboter-Bedienhandgerät angesteuerte Bewegung des Roboterarms in ein ISO-Zentrum des medizintechnischen Geräts manuell hineingeführt wird,
Fig. 9 eine perspektivische Darstellung im Bereich der er- findungsgemäßen Kopplungsvorrichtung, an der ein Robotersteuerpult integriert ist, aus welchem ein se¬ parat tragbares Roboter-Bedienhandgerät entnehmbar ist, Fig. 10 eine perspektivische Darstellung einer fünften Momentaufnahme in der Sequenz, bei der die angekoppel¬ te Patientenliege durch eine von einer Person manu¬ ell über das entnommene Roboter-Bedienhandgerät ge¬ mäß Fig. 9 angesteuerte Bewegung des Roboterarms im Bereich des ISO-Zentrums des medizintechnischen Geräts manuell ausgerichtet wird,
Fig. 11 eine perspektivische Darstellung einer sechsten Momentaufnahme in der Sequenz, bei der die angekoppel- te Patientenliege durch eine von der Person manuell über das im Robotersteuerpult eingesetzt gehaltene Roboter-Bedienhandgerät gemäß Fig. 9 angesteuerte Bewegung des Roboterarms manuell ausgerichtet wird, Fig. 12 eine perspektivische Darstellung einer sechsten Momentaufnahme in der Sequenz, bei der eine Zustimmleiste an der erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung manuell betätigt wird, Fig. 13 eine perspektivische Darstellung einer sechsten Momentaufnahme in der Sequenz, bei der die Person, welche das aus dem Robotersteuerpult entnommene Ro¬ boter-Bedienhandgerät in der Hand hält, rechtsseitig der Patientenliege steht, und Fig. 14 eine perspektivische Darstellung einer sechsten Momentaufnahme in der Sequenz, bei der die Person, welche das aus dem Robotersteuerpult entnommene Ro¬ boter-Bedienhandgerät in der Hand hält, linksseitig der Patientenliege steht.
Die in Fig. 1 dargestellte beispielhafte medizinische Anlage 1 weist ein medizintechnisches Gerät 2 und eine Patientenpo- sitioniervorrichtung 3 auf. Die Patientenpositioniervorrich- tung 3 wird im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels von zwei Personen 4 eines medizinischen Personals bedient, wobei durch die Patientenpositioniervorrichtung 3 ein liegender Patient 5 positioniert werden kann.
Die Patientenpositioniervorrichtung 3 weist, wie insbesonde- re in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellt ist, eine Patientenliege 6 auf, die eine Liegefläche 6a für eine Person, nämlich den Patienten 5 aufweist.
Die Patientenpositioniervorrichtung 3 umfasst einen Roboterarm 7 mit mehreren Gliedern 8 und mehreren, die Glieder 8 gegeneinander verstellenden Gelenken 9. Dabei bildet das in der durch die mehreren Glieder 8 und mehreren Gelenke 9 gebildeten kinematischen Kette des Roboterarms 7 erste Glied ein Grundgestell 8.1 zum Befestigen des Roboterarms 7 auf einer Standfläche. Das in der kinematischen Kette des Robo- terarms 7 letzte Glied bildet einen Befestigungsflansch 8.2, und die zwischen dem Grundgestell 8.1 und dem Befestigungs¬ flansch 8.2 angeordneten übrigen Gelenke 9 des Roboterarms 7 sind derart ausgebildet, dass der Befestigungsflansch 8.2 in drei Raumrichtungen translatorisch und um wenigstens zwei Raumrichtungen rotatorisch im Raum verstellbar ist.
Eine am Befestigungsflansch 8.2 des Roboterarms 7 befestigte Kopplungsvorrichtung 10 ist insbesondere in Fig. 3 näher ge- zeigt und ausgebildet, die Patientenliege 6 durch ein Ver¬ schwenken der Kopplungsvorrichtung 10 bezüglich der Patientenliege 6 um eine Schwenkachse während eines Ankoppeins der Kopplungsvorrichtung 10 an die Patientenliege 6, mit dem Be- festigungsflansch 8.2 des Roboterarms 7 formschlüssig zu verbinden und die Patientenliege 6 durch ein Verschwenken der Kopplungsvorrichtung 10 bezüglich der Patientenliege 6 in eine entgegen gesetzte Schwenkrichtung um die Schwenkachse während eines Abkoppeins der Kopplungsvorrichtung 10 von der Patientenliege 6 von dem Befestigungsflansch 8.2 des Roboterarms 7 zu lösen.
Die Patientenliege 6 weist eine von der Liegefläche 6a abge¬ wandte Unterseite 6.1 auf und eine Oberseite 6.2 auf. Die Kopplungsvorrichtung 10 weist eine an der Unterseite 6.1 der Patientenliege 6 angreifende Lagervorrichtung 11 und eine an einer der Unterseite 6.1 gegenüberliegenden Oberseite 6.2 der Patientenliege 6 angreifende Gegenlagervorrichtung 12 auf .
Die Gegenlagervorrichtung 12 ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ausgebildet, in einem ersten Bereich eines ersten Randabschnitts 13.1 der Patientenliege 6 anzu¬ greifen und die Lagervorrichtung 11 ist ausgebildet, an einem zweiten Bereich an der Unterseite 6.1 der Patientenliege 6 anzugreifen, der in Längserstreckung der Patientenliege 6 näher an dem ersten Bereich angeordnet ist, als das Schwerpunktzentrum der Patientenliege 6.
Wie in Fig. 3 erkennbar, weist die Gegenlagervorrichtung 12 eine nutartige Aufnahme 12.3 auf, die zum Aufnehmen des ers¬ ten Randabschnitts 13.1 der Patientenliege 6 ausgebildet ist und die sowohl einen ersten Nutschenkel 12.1 umfasst, der eine Grundplatte 14 der Kopplungsvorrichtung 10 bildet, über der die Patientenliege 6 in ihrem angekoppelten Zustand an- geordnet ist, als auch einen zweiten Nutschenkel 12.2 um- fasst, der ein an der Oberseite 6.2 der Patientenliege 6 an¬ greifendes Widerlager zu der an der Unterseite 6.1 der Pati¬ entenliege 6 angreifenden Lagervorrichtung 11 bildet. Die Lagervorrichtung 11 umfasst im Falle des vorliegenden
Ausführungsbeispiels zwei in einem Abstand voneinander ange¬ ordnete Stützflächen 15.1 und 15.2, die an der Grundplatte 14 der Kopplungsvorrichtung 10 angeordnet sind, und ausge¬ bildet sind, in einem an die Kopplungsvorrichtung 10 ange- koppelten Zustand der Patientenliege 6, wie in Fig. 3 ge¬ zeigt, an der Unterseite 6.1 der Patientenliege 6 flächig anzuliegen .
Die Lagervorrichtung 11 umfasst im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels außerdem zwei in einem Abstand vonei- nander angeordnete Zapfen 16.1, 16.2, die sich aus der Ebene der Grundplatte 14 der Kopplungsvorrichtung 10 senkrecht heraus erheben und die parallel zueinander angeordnet sind, und ausgebildet sind, in einem an die Kopplungsvorrichtung 10 angekoppelten Zustand der Patientenliege 6, wie in Fig. 3 gezeigt, in zu den Zapfen 16.1, 16.2 korrespondierende Zap¬ fenaufnahmen 17.1, 17.2 der Patientenliege 6 formschlüssig einzutauchen .
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist jeder Stützfläche 15.1, 15.2 ein Zapfen 16.1, 16.2 zugeordnet, derart, dass der Zapfen 16.1, 16.2 eine kreiszylindrische Mantelwand aufweist, die Stützfläche 15.1, 15.2 den Zapfen 16.1, 16.2 ringförmig umgibt und die Stützfläche 15.1, 15.2 sich von einem Fußabschnitt der kreiszylindrischen Mantelwand des Zapfens 16.1, 16.2 ausgehend radial nach außen er- streckt. Die Kopplungsvorrichtung 10 weist optional auch einen Kopplungssensor 18 auf, der ausgebildet ist, den ordnungsgemäßen Kopplungszustand von Kopplungsvorrichtung 10 und Patientenliege 6 zu detektieren. Die Kopplungsvorrichtung 10 weist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels darüber hinaus auch eine Kraftmessein¬ richtung 19 auf, die ausgebildet ist, Kräfte an wenigstens drei Verbindungsstellen, die im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels an der Gegenlagervorrichtung 12 und den Stützflächen 15.1, 15.2 vorgesehen sind, von Kopplungsvorrichtung 10 und Patientenliege 6 zu messen, derart, dass aus wenigstens drei Kraftmesswerten sowohl die Gesamtgewichts¬ kraft der Patientenliege 6, insbesondere zusammen mit einem auf der Patientenliege 6 vorhandenen Patienten 5, als auch der Schwerpunkt der Patientenliege 6 in Längsrichtung und in Querrichtung zur Liegefläche 6a, insbesondere zusammen mit einer auf der Patientenliege 6 vorhandenen Patienten 5, bestimmbar ist.
Die Fig. 4 zeigt eine erste Momentaufnahme in einer Sequenz, bei der ein fahrerloses Transportsystem 20 die Patientenlie¬ ge 6 an eine Patientenpositioniervorrichtung 3 automatisch heranfährt. Die Patientenpositioniervorrichtung 3 umfasst dabei den Roboterarm 7 und die Kopplungsvorrichtung 10.
Die Fig. 5 und Fig. 6 zeigt eine zweite Momentaufnahme in der Sequenz, bei der die erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung 10 durch eine Bewegung des Roboterarms 7 der Patienten- positioniervorrichtung 3 an die Patientenliege 6 ankoppelt, um diese von dem fahrerloses Transportsystem 20 zu entnehmen . Die Fig. 7 zeigt eine dritte Momentaufnahme in der Sequenz, bei der die an die Patientenpositioniervorrichtung 3 ange- koppelte Patientenliege 6 durch eine Bewegung des Roboter¬ arms 7 an das medizintechnische Gerät 2 automatisch heranbe¬ wegt wird.
Die Fig. 8 zeigt eine vierte Momentaufnahme in der Sequenz, bei der die an die Patientenpositioniervorrichtung 3 angekoppelte Patientenliege 6 durch eine von einer Person 4 ma¬ nuell über ein Roboter-Bedienhandgerät 21 angesteuerte Bewe¬ gung des Roboterarms 7 in ein ISO-Zentrum des medizintechnischen Geräts 2 manuell hineingeführt wird.
Das Roboter-Bedienhandgerät 21 ist in Fig. 9 näher darge¬ stellt. Die Patientenpositioniervorrichtung 3 weist demgemäß ein mit der Kopplungsvorrichtung 10 verbundenes Robotersteu¬ erpult 22 auf, das einen Halter 23 aufweist, der zum form¬ schlüssigen Aufnehmen des aus dem Robotersteuerpult 22 ent¬ nehmbaren, separat tragbaren Roboter-Bedienhandgeräts 21 ausgebildet ist. Das Roboter-Bedienhandgerät 21 ist dabei eingerichtet, den Roboterarm 7 der Patientenpositioniervor- richtung 3 durch manuelle Eingaben anzusteuern. Das Roboter- Bedienhandgerät 21 kann dazu eine 6D-Maus 24 aufweisen. Das Robotersteuerpult 22 kann dazu einen Joystick 25 aufweisen.
Die Kopplungsvorrichtung 10 weist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels auch noch einen Positionssensor 26 auf, der ausgebildete ist, die Position eines aus dem Halter 23 des Robotersteuerpults 22 entnommenen Roboter- Bedienhandgeräts 21 zu bestimmen, zumindest in einer Genau¬ igkeit, die einen Rückschluss darüber erlaubt, ob das ent¬ nommene Roboter-Bedienhandgerät 21 momentan an einer linken Längsseite der Patientenliege 6 gehandhabt wird (siehe Fig. 14) oder an einer rechten Längsseite der Patientenliege 6 gehandhabt wird (siehe Fig. 15) . Die Kopplungsvorrichtung kann, wie in Fig. 10, Fig.11 und Fig. 12 aufgezeigt, wenigstens eine manuell zu betätigende Zustimmeinrichtung 27 aufweisen, die ausgebildet ist, in einer ersten Schaltstellung zu signalisieren, dass der Robo- terarm 7 zum Bewegen der Patientenpositioniervorrichtung 3 freigegeben ist, und die ausgebildet ist, in einer zweiten Schaltstellung und/oder einer weiteren Schaltstellung zu signalisieren, dass der Roboterarm 7 zum Bewegen der Patien- tenpositioniervorrichtung 3 nicht freigegeben ist.

Claims

Patentansprüche
1. Patientenpositioniervorrichtung, aufweisend:
- eine Patientenliege (6), die eine Liegefläche (6a) für eine Person aufweist,
- einen Roboterarm (7) mit mehreren Gliedern (8) und mehreren, die Glieder (8) gegeneinander verstellenden Gelenken (9),
- wobei das in der durch die mehreren Glieder (8) und mehreren Gelenke (9) gebildeten kinematischen Kette des Roboterarms (7) erste Glied ein Grundgestell (8.1) zum Befestigen des Roboterarms (7) auf einer Standflä¬ che bildet,
- das in der kinematischen Kette des Roboterarms (7) letzte Glied einen Befestigungsflansch (8.2) bildet, und die zwischen dem Grundgestell (8.1) und dem Befes¬ tigungsflansch (8.2) angeordneten übrigen Gelenke (9) des Roboterarms (7) derart ausgebildet sind, dass der Befestigungsflansch (8.2) in drei Raumrichtungen translatorisch und um wenigstens zwei Raumrichtungen rotatorisch im Raum verstellbar ist, und
- eine am Befestigungsflansch (8.2) des Roboterarms (7) befestigte Kopplungsvorrichtung (10), die ausge¬ bildet ist, die Patientenliege (6), durch ein Ver- schwenken der Kopplungsvorrichtung (10) bezüglich der
Patientenliege (6) um eine Schwenkachse während eines Ankoppeins der Kopplungsvorrichtung (10) an die Patientenliege (6), mit dem Befestigungsflansch (8.2) des Roboterarms (7) formschlüssig zu verbinden und die Pa- tientenliege (6), durch ein Verschwenken der Kopp¬ lungsvorrichtung (10) bezüglich der Patientenliege (6) in eine entgegen gesetzte Schwenkrichtung um die
Schwenkachse während eines Abkoppeins der Kopplungs¬ vorrichtung (10) von der Patientenliege (6), von dem Befestigungsflansch (8.2) des Roboterarms (7) zu lösen .
Patientenpositioniervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Patientenliege (6) eine von der Liegefläche (6a) abgewandte Unterseite
(6.1) aufweist und die Kopplungsvorrichtung (10) eine an der Unterseite (6.1) der Patientenliege (6) angrei¬ fende Lagervorrichtung (11) und eine an einer der Unterseite (6.1) gegenüberliegende Oberseite (6.2) der Patientenliege (6) angreifende Gegenlagervorrichtung
(12) aufweist.
Patientenpositioniervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenlagervorrichtung (12) ausgebildet ist, in einem ersten Bereich eines ersten Randabschnitts (13.1) der Patientenliege (6) anzugreifen und die Lagervorrichtung (11) ausgebildet ist, an einem zweiten Bereich an der Unterseite (6.1) der Patientenliege (6) anzugreifen, der in Längserstreckung der Patientenliege (6) näher an dem ersten Bereich angeordnet ist, als das SchwerpunktZentrum der Patientenliege (6).
Patientenpositioniervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenlagervorrichtung
(12) eine nutartige Aufnahme (12.3) aufweist, die zum Aufnehmen des ersten Randabschnitts (13.1) der Patientenliege (6) ausgebildet ist und die sowohl einen ers¬ ten Nutschenkel (12.1) umfasst, der eine Grundplatte
(14) der Kopplungsvorrichtung (10) bildet, über der die Patientenliege (6) in ihrem angekoppelten Zustand angeordnet ist, als auch einen zweiten Nutschenkel
(12.2) umfasst, der ein an der Oberseite (6.2) der Patientenliege (6) angreifendes Widerlager zu der an der Unterseite (6.1) der Patientenliege (6) angreifenden Lagervorrichtung (11) bildet.
Patientenpositioniervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lager¬ vorrichtung (11) wenigstens zwei in einem Abstand von¬ einander angeordnete Stützflächen (15.1, 15.2) um- fasst, die an der Grundplatte (14) der Kopplungsvorrichtung (10) angeordnet sind, und ausgebildet sind, in einem an die Kopplungsvorrichtung (10) angekoppelten Zustand der Patientenliege (6) an der Unterseite (6.1) der Patientenliege (6) flächig anzuliegen.
Patientenpositioniervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagervorrichtung (11) wenigstens zwei in einem Abstand voneinander angeord¬ nete Zapfen (16.1, 16.2) umfasst, die sich aus der Ebene einer Grundplatte (14) der Kopplungsvorrichtung (10) senkrecht heraus erheben und die parallel zuei¬ nander angeordnet sind, und ausgebildet sind, in einem an die Kopplungsvorrichtung (10) angekoppelten Zustand der Patientenliege (6) in zu den Zapfen (16.1, 16.2) korrespondierende Zapfenaufnahmen (17.1, 17.2) der Patientenliege (10) formschlüssig einzutauchen.
Patientenpositioniervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Stützfläche (15.1, 15.2) ein Zapfen (16.1, 16.2) zugeordnet ist, derart, dass der Zapfen (16.1, 16.2) eine kreiszylindrische Mantelwand aufweist, die Stützfläche (15.1, 15.2) den Zapfen (16.1, 16.2) ringförmig umgibt und die Stützfläche (15.1, 15.2) sich von einem Fußabschnitt der kreiszylindrischen Mantelwand des Zapfens (16.1, 16.2) ausgehend radial nach außen erstreckt.
8. Patientenpositioniervorrichtung nach einem der Ansprü che 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopp¬ lungsvorrichtung (10) einen Kopplungssensor (18) aufweist, der ausgebildet ist, den ordnungsgemäßen Kopp¬ lungszustand von Kopplungsvorrichtung (10) und Patien tenliege (6) zu detektieren.
9. Patientenpositioniervorrichtung nach einem der Ansprü che 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopp¬ lungsvorrichtung (10) eine Kraftmesseinrichtung (19) aufweist, die ausgebildet ist, Kräfte an wenigstens drei Verbindungsstellen von Kopplungsvorrichtung (10) und Patientenliege (6) zu messen, derart, dass aus we nigstens drei Kraftmesswerten sowohl die Gesamtge¬ wichtskraft der Patientenliege (6), insbesondere zu¬ sammen mit einer auf der Patientenliege (6) vorhande¬ nen Person (5) , als auch der Schwerpunkt der Patientenliege (6) in Längsrichtung und in Querrichtung zur Liegefläche, insbesondere zusammen mit einer auf der Patientenliege (6) vorhandenen Person (5), bestimmbar ist .
10. Patientenpositioniervorrichtung nach einem der Ansprü che 1 bis 9, gekennzeichnet durch ein mit der Kopp¬ lungsvorrichtung (10) verbundenes Robotersteuerpult
(22), das einen Halter (23) aufweist, der zum formschlüssigen Aufnehmen eines aus dem Robotersteuerpult
(22) entnehmbaren, separat tragbaren Roboter- Bedienhandgeräts (21) ausgebildet ist, das eingerich¬ tet ist, den Roboterarm (7) der Patientenpositionier- vorrichtung (3) durch manuelle Eingaben anzusteuern.
11. Patientenpositioniervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsvorrichtung (10) einen Positionssensor (26) aufweist, der ausge¬ bildete ist, die Position eines aus dem Halter (23) des Robotersteuerpults (22) entnommenen Roboter- Bedienhandgeräts (21) zu bestimmen, zumindest in einer Genauigkeit, die einen Rückschluss darüber erlaubt, ob das entnommene Roboter-Bedienhandgerät (21) momentan an einer linken Längsseite der Patientenliege (6) ge¬ handhabt wird oder an einer rechten Längsseite der Pa¬ tientenliege (6) gehandhabt wird.
Patientenpositioniervorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Steuervorrichtung, die ausge¬ bildet ist den Roboterarm (7) anzusteuern, so dass die Position und/oder Orientierung der Patientenliege (6) durch Ändern der Gelenkstellungen des Roboterarms (7) automatisch verstellbar ist, und zwar angesteuert durch manuelle Eingaben an dem mit der Steuervorrichtung steuerungstechnisch verbundenen Roboter- Bedienhandgerät (21), wobei die Steuervorrichtung eingerichtet ist, richtungsabhängige Eingabemittel des Roboter-Bedienhandgeräts (21) in einer ersten Konfigu¬ ration zu betreiben, wenn der Positionssensor (26) der Kopplungsvorrichtung (10) eine an der rechten Längsseite der Patientenliege (6) erfolgende Handhabung des Roboter-Bedienhandgeräts (21) signalisiert und in ei¬ ner zweiten, gespiegelten Konfiguration zu betreiben, wenn der Positionssensor (26) der Kopplungsvorrichtung (10) eine an der linken Längsseite der Patientenliege (6) erfolgende Handhabung des Roboter-Bedienhandgeräts (21) signalisiert.
Patientenpositioniervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine Steuervorrich¬ tung, die eingerichtet ist, in einer ersten Konfigura¬ tion, bei der das Roboter-Bedienhandgerät (21) sich an dem Robotersteuerpult (22) befindet, ein Drehzentrum für Bewegungen der Patientenliege (6) wahlweise in ei¬ ne 6D-Maus (24) des Roboter-Bedienhandgeräts (21) zu legen oder in ein ISO-Zentrum eines medizinischen Ge- räts (2) zu legen, und in einer zweiten Konfiguration, bei der das Roboter-Bedienhandgerät (21) aus dem Robo¬ tersteuerpult (22) entnommen ist, das Drehzentrum für Bewegungen der Patientenliege (6) ausschließlich in das ISO-Zentrum eines medizinischen Geräts (2) zu le- gen.
14. Patientenpositioniervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopp¬ lungsvorrichtung (10) wenigstens eine manuell zu betä¬ tigende Zustimmeinrichtung (27) aufweist, die ausge- bildet ist, in einer ersten Schaltstellung zu signalisieren, dass der Roboterarm (7) zum Bewegen der Pati- entenpositioniervorrichtung (3) freigegeben ist, und die ausgebildet ist, in einer zweiten Schaltstellung und/oder einer weiteren Schaltstellung zu signalisie- ren, dass der Roboterarm (7) zum Bewegen der Patien- tenpositioniervorrichtung (3) nicht freigegeben ist.
Medizinische Anlage, aufweisend ein medizintechnisches Gerät (2) und eine Patientenpositioniervorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
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