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Die
Erfindung betrifft eine Patientenlagerungsvorrichtung für ein Computer-Tomographie-Gerät.
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Ein
Computer-Tomographie-Gerät,
oder kürzer
CT-Gerät,
dient der Erzeugung von dreidimensionalen oder Schnittbildern eines
Körpers.
Die Bilddaten werden anhand von zweidimensionalen Röntgen-Projektionen
des Körpers
durch einen Computer errechnet. Zur Aufnahme der zweidimensionalen Rohbilddaten
rotieren eine Röntgenstrahlquelle
und ein Bilddetektor einander diametral gegenüberliegend um den Körper herum.
Die Rotation erfolgt innerhalb einer sogenannten Gantry, welche
eine Untersuchungsöffnung
besitzt, in die dieser hineingeschoben werden kann.
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Die
Position des Körpers
in der Gantry sowie die Stabilität
seiner Lage dort sind entscheidend für die Bildqualität. Eine
Patientenlagerungsvorrichtung muss daher eine ausreichend stabile
Lagerung des Patientenkörpers
gewährleisten
und sollte z. B. keine erwähnenswerte
Durchbiegung aufgrund des Patientengewichts zeigen. Gleichzeitig
jedoch verbietet sich eine aufwändige
Konstruktion zur Abstützung des
Patientenkörpers
in der Untersuchungsöffnung der
Gantry, da dort störende
Bildartefakte erzeugt würden.
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Andererseits
sollte eine Patientenlagerungsvorrichtung so weit flexibel verstellbar
sein, dass der Umgang mit einem Patienten beim Umlagern auf die Patientenlagerungsvorrichtung
und die medizinische Betreuung eines bereits darauf lagernden Patienten vereinfacht
wird. Zum Beispiel kann es wünschenswert
sein, dass die Patientenlagerungsvorrichtung zum Auflegen des Patienten
abgesenkt werden kann, und zum Verlassen durch den Patienten anhebbar
ist.
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Nicht
zuletzt ist eine gute Zugänglichkeit
für medizinisches
Bedienpersonal von Vorteil, weswegen der Raum unterhalb der Patientenlagerungsvorrichtung
möglichst
frei und unverbaut sein sollte.
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Aus
der
DE 101 08 549 ist
eine Patientenlagerungsvorrichtung bekannt, die eine flexible Positionierung
ermöglicht
und eine stabile Lage des Patientenkörpers in der Untersuchungsöffnung der
Gantry eines CT-Geräts
gewährleistet.
Sie bietet jedoch keine Möglichkeit
einer Höhenverstellung
und weist einen massiven Aufbau unterhalb des darauf lagernden Patienten
auf, der die Zugänglichkeit
erschwert.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Patientenlagerungsvorrichtung
für ein
Computer-Tomographie-Gerät
anzugeben, die eine stabile Lage des Patientenkörpers in der Untersuchungsöffnung der
Gantry gewährleistet,
gleichzeitig in ihrer Position flexibel verstellbar ist und eine
gute Zugänglichkeit
für medizinisches
Bedienpersonal besitzt.
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Die
Aufgabe wird durch eine Patientenlagerungsvorrichtung mit den Merkmalen
des unabhängigen
Patentanspruchs gelöst.
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Ein
Grundgedanke der Erfindung besteht darin, eine Patientenlagerungsvorrichtung
für ein
Computer-Tomographie-Gerät
anzugeben, welches eine auf einem Fuß gelagerte Gantry umfasst,
wobei die Patientenlagerungsvorrichtung eine Liegenführung für eine Patientenliege
umfasst, und einen Ausleger aufweist, der auf oder an dem Fuß durch
ein um eine horizontale Achse drehbares Drehgelenk gelagert ist, und
wobei die Liegenführung
auf dem Ausleger durch ein um eine horizontale Achse drehbares Drehgelenk gelagert
ist, und wobei die Höhe
der Liegenführung verstellbar
ist.
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Durch
die Lagerung der Liegenführung
auf einem Ausleger, der vom Fuß des
CT-Geräts
abgeht, ergibt sich eine Konstruktion, bei der der Raum unterhalb
der Liegenführung
frei bleibt.
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Dies
gewährleistet
eine gute Zugänglichkeit zum
Patienten. Unter Liegenführung
soll in diesem Zusammenhang ein konstruktives Element verstanden
werden, das das Anbringen einer Patientenliege ermöglicht.
Die Liegenführung
kann eine Möglichkeit zur
festen Verbindung mit einer Patientenliege aufweisen, sie kann jedoch
auch als schienenartige Führung
ausgebildet sein, die ein Auflegen oder Einschieben der Patientenliege
zulässt
und diese in Längsrichtung
verschiebbar führt.
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Die
Bewegung der Patientenliege, die sich durch die drehbare Anbringung
des Auslegers am Fuß der
Gantry ergibt, weist den weiteren Vorteil auf, dass die Patientenliege
beim Absenken zum Auflegen eines Patienten gleichzeitig von der
Gantry weg bewegt wird. Durch den größeren Abstand zur Gantry wird
die Zugänglichkeit
der Patientenliege verbessert, außerdem wird ein eventuell zeitgleich
stattfindender Betrieb der Gantry weniger stark gestört. So könnte z.
B. ungestört
eine CT-Untersuchung
durchgeführt
werden, während
auf der abgesenkten Patientenliege ein Patient aufgelegt wird.
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Außerdem wird
die Liegenführung
beim Anheben gleichzeitig näher
an die Gantry heranbewegt, wodurch sich die Abnützung der Patientenliege und damit
des Patientenkörpers
im Untersuchungsbereich verbessert. Zum Beispiel wird der Hebel,
mit dem das Patientengewicht gegenüber der Liegenführung gelagert
ist und eine Durchbiegung der Patientenliege verursacht, verringert.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Patientenlagerungsvorrichtung
eine Höhenverstelleinrichtung
auf, die mit dem Ausleger derart verbunden ist, dass sie ihn um
das Drehgelenk, durch das der Ausleger auf oder an dem Fuß gelagert
ist, drehen kann. Die Höhenverstelleinrichtung
weist dazu einen Motor auf, der den Ausleger z. B. durch einen motorseitigen
Schneckenantrieb und ein auslegerseitiges Zahnrad verstellt. Der
Motor kann auch eine Hydraulik antreiben, die den Ausleger um das
Drehgelenk herum antreibt. Die Höhenver stelleinrichtung
gewährleistet
eine automatische Verstellung der Höhe der Patientenliege und erleichtert so
die Arbeit des medizinischen Bedienpersonals.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Patientenlagerungsvorrichtung
einen Stützarm
auf, der an dem Ausleger durch ein um eine horizontale Achse drehbares
Drehgelenk gelagert ist, und auf dem die Liegenführung durch ein um eine horizontale
Achse drehbares Drehgelenk gelagert ist, und dessen Länge derart
automatisch verstellbar ist, dass die Orientierung der Liegenführung unabhängig von
einem Drehen des Auslegers stabil bleibt. Dadurch ist gewährleistet,
dass ein Patient z. B. auf die horizontal orientierte Patientenliege
aufgelegt werden kann, und dass diese horizontale Orientierung beim
Verstellen der Höhe
der Patientenliege erhalten bleibt.
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Der
Erhalt der Orientierung ist zum einen angenehm für den Patienten, der durch
die Patientenlagerungsvorrichtung automatisch bewegt wird. Zum anderen
ermöglicht
sie die Positionierung des Patienten bei abgesenkter Patientenliege
in exakt derjenigen Position und Stellung, in der die anschließende CT-Untersuchung
durchgeführt
werden soll. Änderungen
der Patientenposition bei der Zustellbewegung der Patientenlagerungsvorrichtung
hin zur Gantry, die Bewegungen des Patienten und damit störende Bewegungsartefakte
in den CT-Bilddaten verursachen könnten, werden so vermieden.
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Die
automatische Verstellung der Länge
des Stützarms
kann nach demselben mechanischen Prinzip wie die Drehbewegung des
Auslegers realisiert werden. Wird die Drehbewegung z. B. rein mechanisch
realisiert, etwa durch einen Schneckenantrieb und ein Zahnrad, so
kann auch die Länge
des Stützarms
durch ein mechanisches Zahnrad- oder Hebelsystem bewirkt werden.
Wird die Drehbewegung des Auslegers dagegen hydraulisch angetrieben,
so kann auch die Länge
des Stützarms
hydraulisch verstellt werden.
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Die
hydraulische Verstellung ermöglicht
eine besonders flexible Beweglichkeit sowohl des Auslegers als auch
des Stützarms,
so dass über
den Ausleger die Höhe
der Patienteliege und über
den Stützarm
deren Orientierung unabhängig
voneinander frei einstellbar sind. Um die Orientierung der Liegenführung beim
Verstellen des Auslegers aufrechterhalten zu können, muss die Längsverstellung
des Stützarms
auf die Bewegung des Auslegers abgestimmt sein. Zu diesem Zweck
kann die Hydraulik die Längsverstellung
entsprechend einer Kennlinie in Abhängigkeit von der Verstellung
des Auslegers vornehmen. Die Kennlinie hängt von den geometrischen Verhältnissen
von dem Ausleger und dem Stützarm und
deren Drehgelenken ab.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist ein
Computer-Tomographie-Gerät
je eine Patientenlagerungsvorrichtung auf jeder Seite der Durchtrittsöffnung der
Gantry auf. Dadurch wird ein besonders reibungsloser und schneller
Ablauf bei der CT-Untersuchung von mehreren Patienten ermöglicht.
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Während nämlich auf
der einen Seite der Gantry ein Patient auf die abgesenkte Patientenliege aufgelegt
werden kann, kann gleichzeitig ein auf der anderen Patientenlagerungsvorrichtung
befindlicher Patient in dem CT-Gerät untersucht werden. Nach Abschluss
der Untersuchung wird die Patientenliege abgesenkt und damit von
der Gantry weg bewegt. Damit wird die Untersuchungsöffnung für die sofortige
Untersuchung des nächsten
Patienten frei, der durch die Zustellbewegung der Patientenlagerungsvorrichtung
zu der Untersuchungsöffnung
hin bewegt wird. Die Patientenliege des zu untersuchenden Patienten
kann dann in die mittlerweile frei gewordene Liegenführung der
Patientenlagerungsvorrichtung der gegenüberliegenden Seite durchgeschoben
werden. Anschließend
beginnt die CT-Untersuchung
des Patienten, während
die diesseitige Patientenlagerungsvorrichtung wieder abgesenkt wird,
um den nächsten
Patienten aufnehmen zu können.
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Weitere
Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung.
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Nachfolgend
werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand von Figuren näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 CT-Gerät mit Patientenlagerungsvorrichtung
in perspektivischer Ansicht,
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2 CT-Gerät mit Patientenlagerungsvorrichtung
in Seitansicht, und
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3 CT-Gerät mit Patientenlagerungsvorrichtung
in Seitansicht.
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In 1 ist
ein CT-Gerät 1 mit
Patientenlagerungsvorrichtung in perspektivischer Ansicht dargestellt.
Das CT-Gerät 1 weist
eine Gantry 3 mit Untersuchungsöffnung auf. Die Gantry 3 lagert
auf einem Fuß 5.
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Ein
Patient, der untersucht werden soll, wird auf eine Patientenliege 9 gelegt,
die in die Liegenführung 7 eingeschoben
wird. Die Liegenführung 7 führt die
Patientenliege 9 derart, dass diese in Längsrichtung
verschiebbar ist, um in die Untersuchungsöffnung der Gantry 3 hineingeschoben
werden zu können.
In der Abbildung ist eine Gantry 3 mit je einer Patientenlagerungsvorrichtung
auf jeder Seite der Untersuchungsöffnung dargestellt und es ist
erkennbar, dass die Patientenliege 9 beim Hineinschieben
in die Gantry in die Liegenführung 7' der gegenüberliegenden
Patientenlagerungsvorrichtung geschoben wird.
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Die
Liegenführung 7 ist über ein
Drehgelenk 19 um eine horizontale Achse drehbar in dem
Ausleger 11 gelagert. Der Ausleger 11 wiederum
ist über ein
um eine horizontale Achse drehbares Drehgelenk 17 in oder
an dem Fuß 5 gelagert.
Das Dreh gelenk 17 kann dabei in den Fuß 5 integriert sein,
es kann jedoch auch als Teil der Patientenlagerungsvorrichtung lediglich
im Bereich des Fußes 5 angebracht,
jedoch nicht als dessen integraler Bestandteil ausgeführt sein.
Die Patientenlagerungsvorrichtung kann dadurch als eigenständige Baueinheit
getrennt von dem CT-Gerät 1 konzipiert
und an dieses modular anfügbar
sein.
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Um
die Höhe
der Liegenführung 7 zu
verstellen, wird der Ausleger 11 um sein Drehgelenk 17 gedreht.
Dabei wird die Liegenführung 7,
um ihre in der Darstellung horizontale Orientierung aufrecht zu
erhalten, ebenfalls um das entsprechende Drehgelenk 19 gedreht.
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Die
Orientierung der Liegenführung 7 wird durch
einen Stützarm 13 stabilisiert.
Der Stützarm 13 stützt die
Liegenführung
derart ab, dass eine Durchbiegung aufgrund des Patientengewichts
unterbunden wird. Um die Orientierung der Liegenführung 7 beim
Verstellen der Höhe
aufrechterhalten zu können,
ist der Stützarm 13 über ein
um eine horizontale Achse drehbares Drehgelenk 21 in dem
Ausleger 11 und über
ein ebenfalls um eine horizontale Achse drehbares Drehgelenk 23 in
der Liegenführung 7 gelagert.
Außerdem
ist die Länge
des Stützarms 13 automatisch
verstellbar. Die Längenverstellung
kann zum einen mechanisch über
ein Zahnrad- oder Hebelsystem erfolgen, das durch eine Drehbewegung des
Auslegers 11 angetrieben wird. Zum anderen kann die Längenverstellung
hydraulisch erfolgen und auf die Drehbewegung des Auslegers 11 mittels
einer Kennlinie abgestimmt sein, entsprechend derer der hydraulische
Antrieb gesteuert wird. Ebenso kann die Drehbewegung des Auslegers 11 entweder
mechanisch, z. B. durch einen m otorgetriebenen Schneckenantrieb
und ein auslegerseitiges Zahnrad, oder aber durch eine Hydraulik
angetrieben werden.
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Je
nach Bedarf kann die Patientenlagerungsvorrichtung so ausgelegt
sein, dass die Liegenführung 7 automatisch
immer eine horizontale Orientierung beibehält, oder aber derart, dass die
Orientierung der Liegenführung 7 durch
medizinisches Bedienpersonal einstellbar ist. Beim Verstellen der
Höhe durch
Drehen des Auslegers 11 wird eine einmal eingenommene Orientierung
automatisch durch die Mechanik oder Hydraulik aufrechterhalten.
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Von
der auf der gegenüberliegenden
Seite der Gantry angeordneten weitern Patientenlagerungsvorrichtung
ist in der Darstellung lediglich die Liegenführung 7' sichtbar. Die weitern, nicht sichtbaren
Bestandteile entsprechen denen, die diesseitig der Gantry 3 sichtbar
dargestellt sind.
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In
einer weiteren Ausführungsform
weist die Gantry 3 lediglich auf einer Seite eine Patientenlagerungsvorrichtung
auf.
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In 2 ist
das gleiche CT-Gerät 1 mit
Patientenlagerungsvorrichtung wie in der vorangegangenen Figur unter
Verwendung der gleichen Bezugszeichen in Seitansicht dargestellt.
Die dargestellte Ausführungsform
weist je eine Patientenlagerungsvorrichtung auf jeder Seite der
Gantry 3 auf, wobei nur in eine der beiden Liegenführungen
eine Patientenliege 9 eingeschoben ist. Es ist erkennbar
dargestellt, dass diee in der vorangegangenen Figur großenteils
nicht sichtbare Patientenlagerungsvorrichtung ebenfalls einen Ausleger 11' mit um horizontale
Achsen drehbaren Drehgelenken 17', 19' und einen Stützarm 13' mit ebenfalls
um horizontale Achsen drehbaren Drehgelenken 21', 23', aufweist.
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Eine
Höhenverstelleinrichtung 15 dient
dazu, die Höhe
der Liegenführung 7 durch
eine Drehbewegung des Auslegers 11 zu verstellen. Dazu
treibt sie die Drehbewegung des Auslegers 11 entweder mechanisch
oder hydraulisch motorgetrieben an. Einzelne Bestandteile der Höhenverstelleinrichtung 15 sind in
der Abbildung nicht dargestellt. In der Darstellung sichtbar ist,
dass jede der beiden Patientenlagerungsvorrichtungen eine eigene
Höhenverstelleinrichtung 15, 15' aufweist, die
die voneinander unabhängige
Höhenverstellung
der beiden Liegenführungen 7, 7' ermöglicht.
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In 3 ist
ein CT-Gerät 1 mit
je einer Patientenlagerungsvorrichtung zu beiden Seiten der Gantry 3 in
einer anderen Ausführungsform
in Seitansicht dargestellt. Mit Ausnahme der Stützarme 13, 13' weisen die
Patientenlagerungsvorrichtungen die gleichen Merkmale auf, wie die
in den vorangegangenen Figuren dargestellten Patientenlagerungsvorrichtungen,
und insofern werden die gleichen Bezugszeichen verwendet. Die dargestellte
Ausführungsform
zeigt eine Parallelogrammschwinge in Verbindung mit den Auslegern 11, 11', die die horizontale
Orientierung der Liegenführungen 7, 7' sicherstellt.
Während
die Ausleger 11, 11' wie
vorangehend beschrieben gelagert sind und von Höhenverstelleinrichtungen 15, 15' angetrieben
werden, sind die Stützarme 13, 13' nun parallel
zu den Auslegern 11, 11' angeordnet. Während ein Lgaerpunkt der Stützarme 13, 13' weiterhin in
den Liegenführungen 7, 7' angeordnet
ist, ist der jeweils andere Lagerpunkt im oder an dem Fuß 5 angeordnet,
um eine Parallelogramm-Anordnung zu erreichen.
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Die
Parallelogramm-Anordnung stellt eine besonders einfache, mechanisch
realisierbare Möglichkeit
dar, die Orientierung der Liegenführungen 7, 7' unabhängig von
Bewegungen der Ausleger 11, 11' aufrecht zu erhalten, da sie keinerlei
zusätzliche
Hydrauliksteuerung oder mechanische Übersetzung erfordert. Um eine Änderung
der Orientierung der Liegenführungen 7, 7' zu realisieren,
können
die Stützarme 13, 13' in dieser Ausführungsform
längsverstellbar
ausgebildet sein. Die Längsverstellung
kann mechanisch oder hydraulisch erfolgen.