用於診斷和/或治療設備的患者支承裝置的製作方法

2023-05-04 03:32:16 4

專利名稱：用於診斷和/或治療設備的患者支承裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於診斷和/或治療設備的患者支承裝置以及一種診斷和/ 或治療設備。
背景技術：
在醫療診斷和治療中經常使用在其內使用放射、電磁或聲波對患者進行檢查或處理的設備。在此，例如使用x射線、電子射線或粒子射線，超聲波或磁 場。所述的設備中的許多包括相對地重的放射或作用源以及經常也包括相應的 檢測器。它們經常可由相應的龐大的機械結構在空間中定位，其中完全自由的 三維可定位性在大多數情況下是不可能的。根據待進行的檢查或處理的類型的不同，必須使診斷或治療設備及其作用 源相對於待檢查的患者具有 一 定的空間取向和位置。所要求的空間位型(Konstellation )的調節特別地由可在空間中定位的設備來支持。然而由於一般 地總是受限的可定位性，並不能產生患者和設備的每個任意的空間位型。另夕卜， 根據檢查或處理的類型的不同，可能要求患者有一種確定的定位，例如仰臥、 側臥、抬頭或站立等。因此通常需要使用患者支承裝置，藉助於該裝置可將患 者相對於設備定位。設備和患者的同時可定位性提高了可能的空間位型的多樣 性。藉助於患者支承裝置定位患者的基本的可能性在於在測量學水平面內的 一維或二維移動。對此已知了患者支承臺，它具有有如桌面一樣的浮動支承的 患者支承臥榻。浮動支承可以被設計為具有或不具有直線導軌，使得賦予臥榻 一維或二維可調節性。進一步的基本調節可能性是調節臥榻的高度。為此已知 提供了沿測量學垂直方向取向的提升裝置，提升裝置通常使臥榻在從下方提升 或下降。提升裝置可以包括液壓、氣動或電動驅動驅動器且具有縮放儀式平行 四邊形機構或主軸傳動器機構。進一步的定位可能性可以通過臥榻的翻轉或傾 斜實現。通過將全部可調節性組合可實現臥榻的、且因此亦實現了患者的最大
程度的自由可定位性。在醫療實踐中可定位性具有特別的意義，即使得患者最大可能地不受阻礙 且自由地接近患者。在處理或檢查中醫療或技術專業人員必須能隨時走近患者。 因此已知對於患者支承裝置需提供儘可能細長且佔用空間d、的承載患者的固定 支架。這不可避免地導致所放置的患者的質心由於該患者定位的不同而不總是 處在在固定支架上方。未在固定支架上方對中定位的患者因此引起了對固定支 架的轉矩。如果臥榻在水平方向上移動，則此轉矩可能由於因此變得更長的力 臂而顯著增加。因此利用這種固定支架的構造實現了在儘可能小的構造尺寸和 高的穩定性之間的折衷。在高度可調節的患者支承裝置中將用於高度調節的提升裝置通常安裝在 固定支架內，且提升裝置因此同樣受到所述的折衷以及所述的轉矩載荷。由未 對中放置的患者引起的轉矩特別地導致垂直定向的提升裝置承受旋轉或剪切載 荷。此載荷可能導致在必須垂直對齊的驅動器部件中引起對齊誤差。驅動器部 件例如對於液壓裝置可以是液壓缸和液壓活塞，對於主軸驅動器可以是主軸和 螺母。雖然液壓裝置 一 般地保證了相對較高的側嚮導向力且因此自身已應對了 對齊誤差，但是主軸驅動器所遭受到的所述的對齊誤差的問題則達到了一種很 大的程度。因此例如已知通過這樣的構造實現的患者臥榻的高度調節，即在此 構造中以主軸驅動器驅動平行四邊形結構或雙平行四邊形結構。平行四邊形結 構或雙平行四邊形結構典型地通過固定支承與患者支承裝置的基板連接。主軸 驅動器的主軸以驅動馬達構成一個與基板固定連接的結構單元。主軸和驅動器 的結構單元與基板的連接使得主軸被垂直地定向。主軸螺母又在平行四邊形結 構或雙平行四邊形結構上布置為使得主軸螺母與主軸對齊。如果現在以未對中 放置的患者對該結構加載則由此施加的轉矩導致平行四邊形結構或雙平行四邊 形結構由於小量的彈性變形而離開其原來的垂直定向。因此與其連接的主軸螺母也從其位置或對齊(Flucht)移開且作為結果不再與主軸對齊。已知可以這樣應對主軸和主軸螺母之間的對齊誤差的問題，即一方面通過 以例如塑料或黃銅的相對較軟的材料製成主軸螺母且另 一 方面在主軸和主軸螺 母之間設置一定的間隙。這使得即使出現輕微的對齊誤差也實現了可靠的主軸 驅動。然而這增加了主軸和主軸螺母之間的摩擦和磨損。
從WO 98/46137中已知了包括用於高度調節的雙平行四邊形結構的患者 支承裝置。雙平行四邊形結構尺寸龐大且配備有多重的雙平行四邊形結構臂。 雙平行四邊形結構可以通過液壓、主軸驅動器或直接旋轉的驅動器來驅動平行 四邊形結構的一個臂。不過，除了在固定設計的結構中以外不特別考慮驅動器 部件的對齊誤差且因此可以導致磨損的提高。發明內容本發明所要解決的技術問題在於提供用於診斷和/或治療設備的患者支承 裝置以及提供帶有這樣的患者支承裝置的診斷和/或治療設備，該患者支承裝置 包括用於患者臥榻高度調節的主軸驅動器，主軸驅動器要求小的建造空間且同 時降低了磨損和摩擦。本發明通過帶有權利要求1的特徵的患者支承裝置和帶有權利要求9的特 徵的診斷和/或治療設備解決了此技術問題。本發明的基本構思在於將主軸驅動器在球窩接頭內支承在患者支承裝置 的基板上。支承實現了主軸繞球窩接頭的旋轉中心的旋轉。如果患者支承裝置 的臥榻由未對中放置的患者偏心加載，則雖然平行四邊形結構由其垂直定向偏 轉開而因此改變了主軸驅動器的對齊，但主軸驅動器可以通過繞球窩接頭的旋 轉而跟隨偏轉且維持主軸和主軸螺母之間的對齊。通過維持此對齊避免或至少 最小化了由於臥榻偏心加載而導致的磨損和摩擦的增加。在本發明的一種有利的實施例中球窩接頭與主軸驅動器的主軸對齊地布 置。以此將臥榻以及所放置的患者的作用於主軸上的載荷通過主軸對中地傳遞 到球窩接頭內，以此最小化了在球窩接頭內的摩擦和磨損。最優的是，球窩接 頭保持可移動且可以因此更好地補償主軸驅動器內的對齊誤差。在本發明的另一種有利的實施例中，固定支架包括雙平行四邊形結構，雙 平行四邊形結構由主軸驅動器驅動且雙平行四邊形結構的每個平行四邊形結構在基板上由各一個固定支承和各一個浮動支承支承。在固定支承內的支承在結 構上是特別地廉價的。在本發明的另 一種有利的實施例中，固定支承以及主軸的對齊限定了 一個 共同的平面。這實現了主軸驅動器和平行四邊形結構移動之間的特別地無摩擦 的配合。
在本發明的另 一種有利的實施例中，將球窩接頭的旋轉中心設置在穿過固 定支承的軸線上。由於臥榻的偏心加載導致了雙平行四邊形結構主要以繞固定 支承的旋轉形式的偏轉，因而固定支承和球窩接頭的共同的軸線保證了主軸驅 動器可以繞同一旋轉軸線偏轉。由此可以在很大程度上避免在主軸驅動器中由 於臥榻的偏心加載而造成的對齊誤差。根據本發明的另 一種有利的實施例，主軸驅動器由與主軸剛性連接的驅動 器驅動。由此避免了主軸和驅動器之間的連接在主軸繞球窩接頭旋轉時發生改 變。特別地不需要提供驅動器的驅動力到主軸上的可變傳遞，這在主軸旋轉偏轉時在固定驅動器和可旋轉支承的主軸之間是需要的；在此情況中即在主軸旋 轉時相對於驅動器改變它的間距或定向。在本發明的另 一種有利的實施例中，驅動器連同主軸一起可移動地支承在 基板上，特別是支承在例如橡膠緩衝塊的彈簧或彈性元件上。可移動支承用於 承載驅動器的重量，特別是在其中驅動器質量並不繞球窩接頭的旋轉中心旋轉 對稱地布置的結構中。在此類驅動器偏心布置中，驅動器的質量在主軸上施加 了轉矩，這被驅動器的支承避免。同時，支承在這樣的措施中可移動，儘管如 此繞球窩接頭的旋轉是可以的。阻止由驅動器對主軸施加轉矩起到了降低了主 軸驅動器內的磨損和摩擦的作用。根據本發明的另一種有利的實施例，可移動地支承的驅動器具有凸起，該 凸起接合在與基板固定連接的轉動止動器內。因為驅動器必須使主軸旋轉，所 以它自身必須保證不旋轉。接合在轉動止動器內的凸起構成了一種在結構上特 別廉價的轉動止動器。


本發明的其它構造和優點從從屬權利要求以及下面的結合附圖對實施例的描述中可見。在附圖中圖1是帶有患者支承裝置的診斷和/或治療設備的示意性圖示，圖2是患者支承裝置的平行四邊形結構和主軸驅動器的示意性圖示， 圖3是主軸驅動器的球窩接頭支承的示意性圖示，和 圖4是球窩接頭的示意性透視圖。
具體實施方式
圖1中示意性地圖示了帶有患者支承裝置1的診斷和/或治療設備(DT設 備)3。 DT設備3包括承載了 X射線發射器33以及X射線檢測器34的C型 臂31。例如，它們或者可以用於在低能量X射線輻射下產生X射線圖像，或 用於在高能量的X射線輻射下進行治療照射。C型臂31支承在C型臂座32上。 C型臂座32可以具有房間內的立式結構或也可以是嵌入在房間的牆壁和天花 板上的結構。C型臂31允許將X射線發射器33和X射線檢測器34定位為使 得藉助於患者支承裝置1定位的患者可接受X射線輻射。患者支承裝置1包括可將患者放置在其上的臥榻11。臥榻11可沿水平方 向移動，這由水平方向的雙箭頭表示。為此，臥榻11浮動地支承在固定支架 12上。此外，臥榻的高度可調節。為此，固定支架12包括在圖1中未更詳細 地圖示的提升裝置。高度可調節性由垂直方向的雙箭頭表示。在圖2中示意性地圖示了患者支承裝置1的提升裝置的各組成部分。提升 裝置包括布置或集成在固定支架12內的基板23。基板23上支承了雙平行四邊 形結構13，即包括兩個疊置的單個平行四邊形結構的結構。雙平行四邊形結構 13在垂直方向定向，因為它們通過垂直方向的操作而縮短或延長。雙平行四邊 形結構13的縮短或伸長用於支承在其上的提升板22的高度調節。臥榻11與提 升板12相連接，從而使雙平行四邊形結構13用於臥榻U的高度調節且因此用 於放置在臥榻11上的患者的高度調節。雙平行四邊形結構13以固定支承21支承在基板23上。在其對置側，雙 平行四邊形結構13由浮動支承16支承在基板內，該浮動支承16包括滑動支承 15。固定支承21和浮動支承16的組合允許了雙平行四邊形結構13的操作。為 使提升板22可移動，將提升板22通過浮動支承17支承在雙平行四邊形結構 13上方，該浮動支承17包括提升板22上的滑動支承14。在固定支承21上方， 雙平行四邊形結構13可以通過在圖中未更詳細地圖示的另外的固定支承與提 升板22連接。雙平行四邊形結構13的操作通過主軸驅動器實現。主軸驅動器包括與雙 平行四邊形結構13連接的主軸螺母18和主軸19。通過主軸19的旋轉來調節 主軸螺母18的高度，並由此調節雙平行四邊形結構13的長度。主軸19的旋轉 通過驅動器20實現，該驅動器與主軸19連接為使得驅動器20可以使主軸19
旋轉。驅動器典型地為電動馬達，但也可以是液壓、氣動、手動或腳踏操作的 驅動器。從圖中可見，在臥榻11如通過圖的右側部分中的向下垂直方向的箭頭表 示的那樣被偏心加載時，將在雙平行四邊形結構13上施加沿順時針方向箭頭的轉矩。此轉矩可能導致彈性偏轉，該偏轉又作用在主軸螺母18上。主軸螺母 18因此從與主軸19的對齊中偏轉出來，且主軸驅動器的摩擦和磨損增加。圖3中圖示了帶有球窩接頭的主軸驅動器的細節。可識別出雙平行四邊形 結構13和主軸螺母18,其中二者的連接點未圖示。主軸19與驅動器20剛性 連接，因此驅動器20可以使主軸19旋轉。由驅動器20和主軸19構成的結構 單元通過球窩接頭支承在基板23內。基板23為此具有球座27,在圖示的實施 例中該球座包括大約卯度的弓形角截面。驅動器20和主軸19通過球頭26支 承在球座27內。根據需要，球頭26和球座27由合適的材料製成、被硬化或具 有起到降低摩擦和磨損的作用的軸套或滑動面。此類的支撐面在圖3中未更詳 細圖示。在圖示的實施例中，驅動器20相對於主軸19的旋轉軸線偏心布置。因此， 驅動器20也相對於球窩接頭偏心布置且從而由於其重量而導致主軸驅動器的 轉矩，即在圖中為逆時針方向的轉矩。為抵抗此轉矩，驅動器20支承在彈簧元 件或彈性元件上，即支承在橡膠緩沖塊28上。替代橡膠緩衝塊，此處也可以使 用其他彈性支承元件，例如以鋼彈簧元件為基礎的彈性支承元件。橡膠緩衝塊28通過允許驅動器在球窩接頭周圍的少量移動導致了可移動支承。另 一方面， 橡膠緩沖塊28起到使驅動器最初就自行撐住(vomeherein selbst tragend )地支 承的作用，從而使得該驅動器不在主軸驅動器上施加轉矩。換言之，橡膠緩衝 塊28定尺寸為使得驅動器20穩定地保持在圖示的位置。為此，橡膠緩沖塊28 同樣不繞球窩接頭對稱地布置，而是偏心布置為使得驅動器20的質量的偏心部 分被更強地支撐。驅動器20的可移動支承必須限制為使驅動器20必須能在主軸19上施加 旋轉力。因此驅動器20本身雖然被可移動支承但必須保證不旋轉。這通過凸起 25起作用，該凸起25固定安裝在驅動器20上且接合在與基板23固定連接的 轉動止動器24內。轉動止動器24構造為使得驅動器20雖然不繞主軸19的旋 轉，但它可以跟隨由於臥榻11的偏心加載而導致的繞球窩接頭的旋轉和並從而
跟隨主軸驅動器的對齊的變化。因此驅動器20和主軸19的支承保證了可以補 償主軸19和主軸螺母18之間因偏心的臥榻載荷而導致的對齊誤差。圖4中以透視示了展開的球窩接頭。可識別出基板23,橡膠緩沖塊 28布置在基板23上。在基板23內有球座27。也可識別出所選#^的由球座27 構成的弓形角截面。弓形角截面可以根據結構不同而變化，使得在球窩接頭已 連接時球座或多或少地包圍可見於其上的球頭26。球頭26從驅動器20和主軸 19的結構單元向下突起。球窩接頭的可能提供的特定的軸套或經處理的滑軌在 圖中未更詳細圖示。為進一步降低摩擦和磨損，球窩接頭填充有潤滑劑，潤滑 劑在圖中也未更詳細地圖示。本發明的總結如下本發明涉及用於診斷和/或治療設備的患者支承裝置1, 患者支承裝置1帶有高度可調節地支承的臥榻11,帶有構造用於調節臥榻11 的高度的主軸驅動器。根據本發明，主軸驅動器以其底板或基板23支承在球窩 接頭內以減小由於將患者在臥榻11上未對中放置而可能引起的在主軸螺母和 主軸之間的對齊誤差。
權利要求
1.一種用於診斷和/或治療設備的患者支承裝置(1)，該患者支承裝置帶有高度可調節地支承的臥榻(11)，帶有構造用於調節臥榻(11)的高度的主軸驅動器，且帶有包括基板(23)的固定支架(12)，其特徵在於，所述主軸驅動器在基板(23)上支承在一球窩接頭內。
2. 根據權利要求1所述的患者支承裝置(1 )，其特徵在於，所述球窩接頭 與主軸驅動器的主軸(19)對齊地布置。
3. 根據權利要求1或2所述的患者支承裝置(1 ),其特徵在於，所述固定 支架(12)包括由所述主軸驅動器驅動的雙平行四邊形結構(13 ),且該雙平行 四邊形結構(13)在基板上支承在固定支承(21)和浮動支承(16)內。
4. 根據權利要求3所述的患者支承裝置(1),其特徵在於，所述固定支承 (21)和主軸(19)的對齊限定了一個共同的平面。
5. 根據權利要求4所述的患者支承裝置(1),其特徵在於，所述球窩接頭 的旋轉中心位於穿過所述固定支承(21)的軸線上。
6. 根據前述權利要求的任一項所述的患者支承裝置(1 )，其特徵在於，所 述主軸驅動器由與所述主軸(19)固定連接的驅動器(20)驅動。
7. 根據權利要求6所述的患者支承裝置(1 ),其特徵在於，所述驅動器(20 ) 可在所述基板(23)上移動，優選地支承在彈性或彈簧元件上，特別是支承在 橡膠緩衝塊(28)上。
8. 根據權利要求7所述的患者支承裝置(1 )，其特徵在於，所述驅動器(20 ) 具有凸起(25),所述凸起接合在與基板(23)固定連接的轉動止動器(24)內。
9. 一種帶有患者支承裝置(1)的診斷和/或治療設備(3)，該患者支承裝 置(1)包括高度可調節地支承的臥榻(11),帶有構造用於調節臥榻(11)的 高度的主軸驅動器，且帶有包括基板(23)的固定支架(12),其特徵在於，所 述主軸驅動器在所述基板(23)上支承在一球窩接頭內。
10. 根據權利要求(9)所述的診斷和/或治療設備(3)，它帶有根據權利 要求2至6的任一項所述的患者支承裝置。
全文摘要
本發明涉及用於診斷和/或治療設備的患者支承裝置(1)，該患者支承裝置帶有被高度可調地支承的臥榻(11)和構造用於調節臥榻(11)的高度的主軸驅動器。根據本發明，主軸驅動器以球窩接頭安裝在底板或基板(23)上以避免由於患者在臥榻(11)上未對中放置而可能導致的主軸螺母和主軸之間的對齊誤差。
文檔編號A61B6/04GK101150988SQ200680010671
公開日2008年3月26日 申請日期2006年3月31日 優先權日2005年4月4日
發明者克勞斯·魯希卡, 託馬斯·迪普爾, 約瑟夫·魯普雷希特, 馬裡奧·林 申請人:西門子公司