DE102016219162B4

DE102016219162B4 - Patientenlagerungsvorrichtung mit sechs Freiheitsgraden und Verfahren zum Neigen einer derartigen Patientenlagerungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102016219162B4
Application number: DE102016219162.4A
Authority: DE
Inventors: Alexander Krämer; Wolfgang Neuber
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2016-10-04
Filing date: 2016-10-04
Publication date: 2019-01-17
Anticipated expiration: 2036-10-05
Also published as: US20180092611A1; US10813602B2; CN107890610A; CN107890610B; DE102016219162A1

Abstract

Die Erfindung gibt eine Patientenlagerungsvorrichtung mit einem Liegenbrett (1) und einer Tragsäule (6) an, an der das Liegenbrett (1) verstellbar angeordnet ist. Die Vorrichtung weist auf:
- einen um eine erste Achse (3) drehbaren ersten Drehrahmen (2), der die Tragsäule (6) umschließt, und
- einen um eine zweite Achse (5) drehbaren zweiten Drehrahmen (4), der den erste Drehrahmen (2) drehbar umschließt und mit dem das Liegenbrett (1) fest verbunden ist,
- wobei der erste und der zweite Drehrahmen (2, 4) eine kardanische Aufhängung (13) für das Liegenbrett (1) bilden.
Ein Verfahren zum Kippen und Rollen eines Liegenbretts (1) mit einer derartigen Patientenlagerungsvorrichtung wird ebenfalls angegeben.
Die Erfindung bietet den Vorteil, ein Liegenbrett auf einfache Weise robust und sicher zu rollen und zu kippen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Patientenlagerungsvorrichtung mit sechs Freiheitsgraden zum Neigen eines Liegenbretts sowie ein Verfahren zum Neigen eines Liegenbretts mit einer derartigen Patientenlagerungsvorrichtung.
Hintergrund der Erfindung
Bei der Strahlentherapie von Tumoren mit Photonen- oder Partikelstrahlung ist es erforderlich, den Patienten relativ zu einer fest stehenden oder beweglichen Strahlenquelle präzise in bis zu sechs Freiheitsgraden zu positionieren und gegebenenfalls während der Bestrahlung auf vorgegebenen Trajektorien zu bewegen. Die Positionen und Trajektorien werden mit Hilfe von Planungsalgorithmen ermittelt, um im Zusammenspiel mit der in Intensität und Energie der Photonen oder Partikel modulierten Strahlung eine gewünschte Dosisverteilung in dem zu behandelnden Gewebe des Patienten zu erreichen.
Für die Lagerung des Patienten sind Patientenlagerungsvorrichtungen mit sechs Freiheitsgraden notwendig. Übliche Patientenlagerungsvorrichtungen, auch als Patiententische bezeichnet, haben übelicherweise nur vier Freiheitsgrade. Der fünfte Freiheitsgrad („Kipp-Achse“) ist eine Neigung des Patienten in Längsrichtung und wird in der Chirurgie auch als „Trendelenburg“ bezeichnet. Der sechste Freiheitsgrad („Roll-Achse“) ist eine Neigung des Patienten in Querrichtung.
Es ist aus der Praxis bekannt, Patientenlagerungsvorrichtungen in der Strahlentherapie mit einem zusätzlichen Aufsatzmodul auszurüsten, um den fünften und sechsten Freiheitsgrad zu erhalten. Diese Module sind ein Zubehör, verursachen somit eventuell Einschränkungen für andere Behandlungspositionen und sind kein Teil der eigentlichen Patientenlagerungsvorrichtung.
In der Patentschrift US 7 305 727 B2 wird ein Krankenbett offenbart, bei dem die Liegefläche für einen Patienten auf vier Hubsäulen mit kardanischen Aufsätzen beweglich gelagert ist.
In der Offenlegungsschrift EP 1 297 812 A1 ist eine Patientenlagereinrichtung offenbart, bei der die Lagerfläche mit Druckmittelmotoren räumlich verstellbar ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine platzsparende und robuste Patientenlagerungsvorrichtung mit sechs Freiheitsgraden sowie ein Verfahren zum Neigen einer derartigen Patientenlagerungsvorrichtung anzugeben.
Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe mit der Patientenlagerungsvorrichtung und dem Verfahren der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß weist die Patientenlagerungsvorrichtung eine kardanische Aufhängung mit zwei ineinander angeordneten Drehrahmen für den fünften und sechsten Freiheitsgrad zur Neigung eines Liegenbretts auf.
Die Erfindung beansprucht eine Patientenlagerungsvorrichtung mit einem Liegenbrett und einer einzigen Tragsäule, an der das Liegenbrett auskragend und verstellbar angeordnet ist. Die Patientenlagerungsvorrichtung weist des Weiteren auf:

- einen um eine erste Achse drehbaren ersten Drehrahmen, der die Tragsäule umschließt, und
- einen um eine zweite Achse drehbaren zweiten Drehrahmen, der den erste Drehrahmen drehbar umschließt und an dem das Liegenbrett befestigt ist,
- wobei der erste und der zweite Drehrahmen eine kardanische Aufhängung für das Liegenbrett bilden.

Die Erfindung bietet den Vorteil, ein Liegenbrett auf einfache Weise robust und sicher zu rollen und zu kippen. Eine beliebige Kombination von Rollen und Kippen ist möglich. Auch eine dynamische Bewegung um die beiden Achsen.
In einer Weiterbildung weist die Patientenlagerungsvorrichtung eine erste Aufhängevorrichtung auf, mit der der erste Drehrahmen mit der Tragsäule um die erste Achse drehbar verbunden ist.
In einer weiteren Ausbildung weist die Patientenlagerungsvorrichtung eine zweite Aufhängevorrichtung auf, mit der der zweite Drehrahmen mit dem ersten Drehrahmen um die zweite Achse drehbar verbunden ist.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Patientenlagerungsvorrichtung eine erste Antriebseinheit auf, die mit dem ersten Drehrahmen derart in Wirkverbindung steht, den ersten Drehrahmen um die erste Achse zu drehen.
In einer weiteren Ausgestaltung weist die Patientenlagerungsvorrichtung eine zweite Antriebseinheit auf, die mit dem zweiten Drehrahmen derart in Wirkverbindung steht, den zweiten Drehrahmen um die zweite Achse zu drehen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung können der erste und der zweite Drehrahmen rechteckig ausgebildet sein.
Die Erfindung beansprucht auch ein Verfahren zum Neigen einer erfindungsgemäßen Patientenlagerungsvorrichtung, wobei des Liegenbretts um einen vorgebbaren Kippwinkel um die erste oder zweite Achse gekippt wird.
Die Erfindung beansprucht auch ein Verfahren zum Neigen einer erfindungsgemäßen Patientenlagerungsvorrichtung, wobei des Liegenbretts um einen vorgebbaren Rollwinkel um die erste oder zweite Achse gerollt wird.
In einer Weiterbildung des Verfahrens wird das Liegenbrett gekippt und gerollt.
Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung werden aus den nachfolgenden Erläuterungen eines Ausführungsbeispiels anhand von schematischen Zeichnungen ersichtlich.
Es zeigen:

1: eine Patientenlagerungsvorrichtung ohne Neigung des Liegenbretts,
2: eine Patientenlagerungsvorrichtung mit einem gekippten Liegenbrett,
3: eine Patientenlagerungsvorrichtung mit einem gerollten Liegenbrett und
4: eine Patientenlagerungsvorrichtung mit einem gekippten und gerollten Liegenbrett.

Detaillierte Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
1 bis 4 zeigen eine Patientenlagerungsvorrichtung mit einem Liegenbrett 1 in unterschiedlichen Neigungen des Liegenbretts 1. Das Liegenbrett 1 ist an einer Tragsäule 6 kardanisch aufgehängt. Die Tragsäule 6 vollführt die Bewegungen der ersten bis vierten Freiheitsgrade, wohingegen die kardanische Aufhängung 13 den fünften und sechsten Freiheitsgrad (Neigungen des Liegenbretts 1) bewirkt.
Die kardanische Aufhängung 13 weist einen inneren ersten Drehrahmen 2 auf, der schwenkbar um die erste Achse 3 an der Tragsäule 6 mittels einer ersten Aufhängevorrichtung 7 befestigt ist. Der erste Drehrahmen 2 ist für eine Kippbewegung des Liegenbretts 1 verantwortlich. Der erste Drehrahmen 2 wird von dem zweiten Drehrahmen 4 umschossen, der um die zweite Achse 5 drehbar mit Hilfe der zweiten Aufhängevorrichtung 8 an dem ersten Drehrahmen 2 befestigt ist. Der zweite Drehrahmen 4 ist für die Rollbewegung des Liegenbretts 1 verantwortlich. Die erste Aufhängevorrichtung 7 weist einen mit dem ersten Drehrahmen 2 verbundenen Aufnahme 11 und einen Schaft 12 auf, der die Kippbewegung auf den ersten Drehrahmen 2 überträgt. Nicht sichtbar ist die zweite Aufhängevorrichtung 8.
Der erste Drehrahmen 2 wird durch eine an der Tragsäule 6 befestigten ersten Antriebseinheit 9, beispielweise ein elektrischer Linearmotor, mit Hilfe der Aufnahme 11 und des Schafts 12 um die erste Achse 3 gekippt. Der zweite Drehrahmen 4 wird durch eine in der zweiten Achse 5 zwischen dem ersten und zweiten Drehrahmen 2, 4 angeordnete zweite Antriebseinheit 10 um die zweite Achse 5 gerollt.
Die zweite Antriebseinheit 10 ist beispielsweise ein axialer Antrieb - wie z.B. ein Zykloidgetriebe mit einem angeflanschten Elektromotor -, der gleichzeitig als Drehachse dient. Alternativ kann die zweite Antriebseinheit 10 auch ein Linearantrieb sein, der zwischen den beiden Drehrahmen 2, 4 liegt.
Die Tragsäule 6 ist im Querschnitt vorzugsweise rechteckig ausgebildet. Der erste und der zweite Drehrahmen 2 und 4 sind ebenfalls vorzugsweise rechteckig. Alternativ ist auch eine kreisrunde Bauweise möglich.
1 zeigt das Liegenbrett 1 in einer zu einer Bodenoberfläche parallelen Position. 2 zeigt eine Kippung des Liegenbretts 1 um einen Kippwinkel. 3 zeigt eine Rollung des Liegenbretts 1 um einen Rollwinkel. 4 zeigt eine Kombination aus Kippung und Rollung. Das Leigenbrett 1 ist um einen Rollwinkel gerollt und um einen Kippwinkel gekippt.
Optional können die Bewegungen des ersten Drehrammens 2 und die des zweiten Drehrahmens 4 vertauscht werden. Der erste Drehrahmen rollt das Liegenbrett 1, wohingegen der zweite Drehrahmen 4 für das Kippen verantwortlich ist.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, ist die Erfindung durch die offenbarten Beispiele nicht eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann daraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Liegenbrett
2: erster Drehrahmen
3: erste Achse
4: zweiter Drehrahmen
5: zweite Achse
6: Tragsäule
7: erste Aufhängvorrichtung
8: zweite Aufhängvorrichtung
9: erste Antriebseinheit
10: zweite Antriebseinheit
11: Aufnahme
12: Schaft
13: kardanische Aufhängung

Claims

Patientenlagerungsvorrichtung aufweisend: - ein Liegenbrett (1) und eine einzige Tragsäule (6), an der das Liegenbrett (1) auskragend und verstellbar angeordnet ist, - einen um eine erste Achse (3) drehbaren ersten Drehrahmen (2), der die Tragsäule (6) umschließt, und - einen um eine zweite Achse (5) drehbaren zweiten Drehrahmen (4), der den erste Drehrahmen (2) drehbar umschließt und mit dem das Liegenbrett (1) fest verbunden ist, - wobei der erste und der zweite Drehrahmen (2, 4) eine kardanische Aufhängung (13) für das Liegenbrett (1) bilden.
Patientenlagerungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch: - eine erste Aufhängevorrichtung (7), mit der der erste Drehrahmen (2) mit der Tragsäule (6) um die erste Achse (3) drehbar verbunden ist.
Patientenlagerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch: - eine zweite Aufhängevorrichtung (8), mit der der zweite Drehrahmen (4) mit dem ersten Drehrahmen um die zweite Achse (5) drehbar verbunden ist.
Patientenlagerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch: - eine erste Antriebseinheit (9), die mit dem ersten Drehrahmen (2) derart in Wirkverbindung steht, den ersten Drehrahmen (2) um die erste Achse (3) zu drehen.
Patientenlagerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch: - eine zweite Antriebseinheit (10), die mit dem zweiten Drehrahmen (4) derart in Wirkverbindung steht, den zweiten Drehrahmen (4) um die zweite Achse (5) zu drehen.
Patientenlagerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Drehrahmen (2, 4) rechteckig ausgebildet sind.
Verfahren zum Neigen einer Patientenlagerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch: - ein Kippen des Liegenbretts (1) um einen vorgebbaren Kippwinkel um die erste oder zweite Achse (3, 5.
Verfahren zum Neigen einer Patientenlagerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch: - ein Rollen des Liegenbretts (1) um einen vorgebbaren Rollwinkel um die erste oder zweite Achse (3, 5).
Verfahren nach den Ansprüchen 7 und 8.