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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Patientenlagerungsvorrichtung für eine medizinische Bildgebungsvorrichtung, mit einem Liegentisch, einer Hubeinheit zu einem vertikalen Bewegen des Liegentischs, einer Fortbewegungseinheit, und mit zumindest einer Sensoreinheit zu einem Erfassen zumindest einer Gewichtskenngröße zu einer Ermittlung eines Patientengewichts.
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Für die medizinische Bildgebung, insbesondere für die Magnetresonanzbildgebung, ist es erforderlich, das Gewicht eines Patienten für eine Berechnung einer spezifischen Absorptionsrate (SAR = specific absoption rate) zu berücksichtigen. Ein annähernd korrekter Wert des Patientengewichts erhöht somit nicht nur einen Komfort für die medizinische Bildgebungsuntersuchung sondern auch eine Sicherheit des Patienten während der medizinischen Bildgebungsuntersuchung. Liegt ein falscher Wert für das Patientengewicht den Berechnungen zugrunde, kann dies während der medizinischen Bildgebungsuntersuchung zu beispielsweise einer unerwünschten Erwärmung eines Körpers des Patienten führen.
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Zu einer Erfassung des Gewichts des Patienten ist es bisher bekannt, dass der Patient vor der medizinischen Bildgebungsuntersuchung nach seinem Gewicht befragt wird und dieses manuell bei einer Registrierung des Patienten für die medizinische Bildgebungsuntersuchung eingegeben wird. Ist der Patient dagegen nicht ansprechbar oder ist die Eingabe des Patientengewichts vor der medizinischen Bildgebungsuntersuchung vergessen worden, wird beispielsweise ein geschätzter Wert für das Patientengewicht eingegeben.
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Aus der
US 2009/0 252 300 A1 ist eine Patientenlagerungsvorrichtung bekannt, die einen Liegentisch und eine Hubeinheit zu einem vertikalen Bewegen des Liegentisches aufweist. Des Weiteren umfasst die Patientenlagerungsvorrichtung eine Sensoreinheit zu einem Erfassen zumindest einer Gewichtskenngröße zu einer Ermittlung eines Patientengewichts.
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Aus der
US 6 026 318 A ist eine Patientenlagerungsvorrichtung bekannt, die einen Liegentisch und eine Hubeinheit aufweist. Hierbei wird anhand eines Druckes innerhalb der Hubeinheit auf ein Patientengewicht geschlossen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Patientenlagerungsvorrichtung bereitzustellen, bei der ein Gewicht des Patienten besonders schnell und exakt ermittelt werden kann. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die Erfindung geht aus von einer Patientenlagerungsvorrichtung für eine medizinische Bildgebungsvorrichtung, insbesondere eine Magnetresonanzvorrichtung, mit einem Liegentisch, einer Hubeinheit zu einem vertikalen Bewegen des Liegentischs, einer Fortbewegungseinheit, und mit zumindest einer Sensoreinheit zu einem Erfassen zumindest einer Gewichtskenngröße zu einer Ermittlung eines Patientengewichts, wobei die zumindest eine Sensoreinheit zumindest zwei Sensorelemente aufweist, die an der Hubeinheit und/oder an der Fortbewegungseinheit angeordnet sind.
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Es wird vorgeschlagen, dass ein erstes Sensorelement zur Erfassung der Gewichtskenngröße ausgelegt ist und ein weiteres, zu dem ersten Sensorelement baugleiches Sensorelement für eine Referenzmessung zur Erfassung und Eliminierung von Störsignalen der Gewichtskenngröße ausgebildet ist. In diesem Zusammenhang soll unter einer vertikalen Bewegung des Liegentischs insbesondere eine Bewegung des Liegentischs verstanden werden, die entlang oder entgegen einer Gewichtskraft des Liegentischs ausgerichtet ist. Des Weiteren soll unter einer Hubeinheit insbesondere eine Einheit verstanden werden, die eine translative Bewegung von Bauteilen, insbesondere eine vertikale Bewegung des Liegentischs, mittels zumindest eines Hubelements, das beispielsweise von einer Hubsäule und/oder einer Hubschere gebildet sein kann, ausführen kann. Die translative Bewegung kann innerhalb des Hubelements mechanisch und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch usw. generiert werden. Besonders vorteilhaft umfasst die Hubeinheit eine Antriebseinheit. Vorzugsweise weist die Fortbewegungseinheit ein Fahrgestell auf, wobei das zumindest eine Sensorelement beispielsweise in einem Bereich einer Radaufhängung der Fortbewegungseinheit angeordnet ist. Die Gewichtskenngröße kann dabei eine Kenngröße umfassen, anhand derer das Gewicht des Patienten ermittelt werden kann, wobei die Gewichtskenngröße von einer elektrischen Größe, einer mechanischen Größe und/oder weiteren, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Größen gebildet sein kann. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft das Gewicht des Patienten besonders schnell und zuverlässig ermittelt werden und zudem Falscheinschätzungen des Patientengewichts vorteilhaft verhindert werden. Ferner kann das Gewicht des Patienten automatisch nach einem Auflegen und/oder Positionieren des Patienten auf dem Liegentisch ermittelt werden, so dass stets für eine medizinische Bildgebungsuntersuchung das korrekte Gewicht des Patienten zur Verfügung steht. Aufgrund des exakten, zur Verfügung stehenden Patientengewichts kann eine spezifische Absorptionsrate insbesondere individuell an den Patienten für die anstehende Magnetresonanzmessung angepasst und/oder eingestellt werden.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Hubeinheit zumindest ein Kraftübertragungselement aufweist, wobei das zumindest eine Sensorelement der zumindest einen Sensoreinheit zumindest teilweise an dem Kraftübertragungselement angeordnet ist. Es kann hierbei die zumindest eine Gewichtskenngröße besonders vorteilhaft anhand einer Kraftübertragung, insbesondere anhand einer Bewegung und/oder Bewegungsänderung und/oder Positionsänderung des Kraftübertragungselements, ermittelt werden. Besonders vorteilhaft ist hierbei das Kraftübertragungselement zu einer Kraftübertragung zwischen der Hubeinheit und dem Liegentisch angeordnet.
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Es wird ferner vorgeschlagen, dass das zumindest eine Sensorelement der zumindest einen Sensoreinheit zumindest teilweise von dem zumindest einen Kraftübertragungselement der Hubeinheit gebildet ist. Es kann das zumindest eine Sensorelement unter Einsparung von zusätzlichen Bauraum, Montageaufwand und Kosten vorteilhaft innerhalb der Hubeinheit integriert werden. Alternativ kann das zumindest eine Sensorelement auch zumindest teilweise von einem Kraftübertragungselement der Fortbewegungseinheit gebildet sein.
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Besonders vorteilhaft ist das zumindest eine Sensorelement an einer Antriebseinheit für eine Bewegung der Hubeinheit angeordnet. Vorzugsweise umfasst die Antriebseinheit einen Elektromotor oder weitere Einheiten zu einer Umformung von vorzugsweise einer elektrischen Energie in eine mechanische Energie.
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Ist das zumindest eine Sensorelement zumindest teilweise von einem Dehnmessstreifen gebildet, kann besonders einfach und kostengünstig die zumindest eine Gewichtskenngröße erfasst werden. In diesem Zusammenhang soll unter einem Dehnmessstreifen insbesondere ein Sensorelement zu einer Erfassung von dehnenden Verformungen verstanden werden, wobei sich ein elektrischer Widerstand des Dehnmessstreifens aufgrund einer Verformung und/oder Dehnung ändert.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das zumindest eine Sensorelement auch zumindest teilweise von einem Piezoelement gebildet sein, so dass besonders einfach und kostengünstig die zumindest eine Gewichtskenngröße erfasst werden kann. Unter einem Piezoelement soll hierbei insbesondere ein Element und/oder Bauteil verstanden werden, dessen Funktionsweise auf dem piezoelektrischen Effekt beruht, wobei hierbei eine Änderung einer elektrischen Polarisation und somit ein Auftreten einer elektrischen Spannung an Festkörpern eintritt, wenn der Festkörper elastisch verformt wird, oder bei einem Anlegen einer elektrischen Spannung an den Festkörper sich dieser verformt.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das zumindest eine Sensorelement zumindest teilweise von einem Energieerfassungselement gebildet ist, wodurch eine in einer Antriebseinheit erzeugte Energie zu einer Bewegung des Liegentischs und/oder zu einem Halten einer Position des Liegentisches vorteilhaft erfasst werden kann. Vorzugsweise ist die zumindest eine Gewichtskenngröße hierbei von einer Energiekenngröße gebildet, wobei anhand der Energiekenngröße alleine oder zusammen mit einer zurückgelegten Strecke aufgrund der Bewegung des Liegentisches das Gewicht des Patienten vorteilhaft ermittelt werden kann.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Sensoreinheit zumindest ein weiteres Sensorelement aufweist, das baugleich zu dem ersten Sensorelement für eine Referenzmessung ausgebildet ist. Es können derart insbesondere Störsignale aus den Messsignalen eliminiert werden. Besonders vorteilhaft können derart insbesondere Störsignale, die durch ein Magnetfeld einer als Magnetresonanzvorrichtung ausgebildeten medizinischen Bildgebungsvorrichtung hervorgerufen werden, wie beispielsweise Hystereseeffekte und/oder innerhalb der Sensorelement hervorgerufene Halleffekte usw., erfasst werden und derart von den Messsignalen eliminiert werden.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das zumindest eine Sensorelement und das zumindest eine weitere Sensorelement direkt nebeneinander angeordnet sind, wodurch insbesondere eine möglichst exakte und effektive Erfassung der Störsignale innerhalb des zumindest einen Sensorelements erreicht werden kann, indem das zumindest eine weitere Sensorelement im Wesentlichen den gleichen Störsignalen und/oder Störeinwirkungen wie das zumindest eine Sensorelement zur Erfassung der Gewichtskenngröße ausgesetzt ist. Vorzugsweise ist das weitere Sensorelement derart an der Hubeinheit und/oder an der Fortbewegungseinheit angeordnet, dass bei einer Positionierung des Patienten auf dem Liegentisch und/oder einer mechanischen Bewegung der Hubeinheit und/oder einer Energieabgabe der Antriebseinheit das zumindest eine weitere Sensorelement der Sensoreinheit von einer Verformung und/oder einer Änderung einer physikalischen Eigenschaft, wie beispielsweise ein Spannungswert, verschont ist.
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Besonders vorteilhaft weist die zumindest eine Sensoreinheit eine Signalfiltereinheit auf, die Störsignale aus den Sensorsignalen herausfiltert, wodurch die zumindest eine Gewichtskenngröße möglichst exakt erfasst werden kann und mithin das Gewicht des Patienten exakt aus der zumindest einen Gewichtskenngröße ermittelt werden kann. Die Störsignale werden beispielsweise von einem Magnetfeld der Magnetresonanzvorrichtung und/oder einem magnetischen Gradientenfeld innerhalb des zumindest einen Sensorelements hervorgerufen.
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Es wird ferner vorgeschlagen, dass die zumindest eine Sensoreinheit eine Recheneinheit aufweist, wodurch eine besonders schnelle Auswertung der Gewichtskenngrößen für eine Ermittlung des Patientengewichts erreicht werden kann. Vorzugsweise weist die Recheneinheit beispielsweise einen Prozessor und/oder eine Speichereinheit auf.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Sensoreinheit zumindest eine Lokalspulenerfassungseinheit aufweist. Unter einer Lokalspulenerfassungseinheit soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit verstanden werden, mittels der eine Anzahl und/oder eine Art der Lokalspulen, die um den Patienten auf der Patientenlagerungsvorrichtung für die Magnetresonanzmessung angeordnet werden, erfasst werden können. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann besonders einfach ein Gewicht der Lokalspulen, die für die aktuelle Magnetresonanzmessung verwendet werden, von einem mittels der Sensoreinheit ermittelten Gesamtgewicht abgezogen werden und derart möglichst exakt das Gewicht des Patienten ermittelt werden.
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Zudem kann besonders vorteilhaft eine Gewichtsverteilung des Patienten auf dem Liegentisch erfasst werden und derart zu einer Sicherheit des Patienten auf dem Liegentisch und/oder zu einem sicheren Transport des Patienten auf dem Liegentisch beigetragen werden, wenn die Patientenlagerungsvorrichtung eine Überlasteinheit aufweist, die anhand von zumindest Gewichtskenngrößen eine Gewichtsverteilung auf dem Liegentisch ermittelt. Vorzugsweise weist hierzu die zumindest eine Sensoreinheit zumindest zwei Sensorelemente und besonders bevorzugt zumindest drei Sensorelemente auf, so dass vorteilhaft die Gewichtskenngrößen an unterschiedlichen Positionen des Liegentischs erfasst werden können.
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Besonders vorteilhaft geht die Erfindung aus von einer medizinischen Bildgebungsvorrichtung, insbesondere eine Magnetresonanzvorrichtung, mit einer Patientenlagerungsvorrichtung. Insbesondere bei Magnetresonanzuntersuchungen ist eine genaue Angabe des Patientengewichts für eine exakte Einstellung der spezifischen Absorptionsrate erforderlich, so dass hier Fehleinstellungen hinsichtlich eines Patientengewichts verhindert werden können.
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Zudem geht die Erfindung aus von einem Verfahren zu einem Bestimmen eines Patientengewichts mittels einer Sensoreinheit, die innerhalb einer Hubeinheit einer Patientenlagerungsvorrichtung angeordnet ist, mit den folgenden Verfahrenschritten:
- – einem Erfassen zumindest einer ersten Gewichtskenngröße,
- – einem Auflegen und/oder Positionieren des Patienten auf einem Liegentisch der Patientenlagerungsvorrichtung und
- – einem Erfassen zumindest einer zweiten Gewichtskenngröße mittels der Sensoreinheit, wobei die zumindest eine zweite Gewichtskenngröße aufgrund der auf die Liegefläche wirkende Gewichtskraft des Patienten unterschiedlich ausgebildet ist zur zumindest einen ersten Gewichtskenngröße.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann das Gewicht des Patienten besonders schnell und zuverlässig ermittelt werden. Zudem kann das Gewicht des Patienten besonders zeitsparend ermittelt werden, da durch das Auflegen und/oder Positionieren des Patienten auf dem Liegentisch der Patientenlagerungsvorrichtung die Gewichtskenngrößen automatisch erfasst werden kann und das Patientengewicht ermittelt werden kann.
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Eine besonders exakte Erfassung des Gewichts des Patienten kann erreicht werden, wenn zumindest eine Referenzkenngröße erfasst wird und anhand der Referenzkenngröße Störsignale aus der zumindest einen ersten und/oder zweiten Gewichtskenngröße eliminiert werden. Vorzugsweise wird die Referenzkenngröße ohne ein Einwirken einer Kraft und/oder einer Last erfasst, so dass ausschließlich Störsignale und/oder Rauschsignale mittels der zumindest einen Referenzkenngröße erfasst werden können.
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Die zumindest eine Referenzkenngröße kann hierbei zeitgleich mit der Erfassung der zumindest einen ersten und/oder der zumindest einen zweiten Gewichtskenngröße erfasst werden, so dass stets aktuelle Störeinflüsse auf die zumindest eine erste und/oder die zumindest eine zweite Gewichtskenngröße erfasst werden können. Alternativ hierzu ist es auch denkbar, dass die zumindest eine Referenzkenngröße vor einer medizinischen Bildgebungsuntersuchung und/oder vor einer Erfassung der zumindest einen ersten und/oder der zumindest einen zweiten Gewichtskenngröße erfolgt. Beispielsweise kann die Erfassung der zumindest einen Referenzkenngröße einmalig am Tag bei einem Hochfahren der medizinischen Bildgebungsvorrichtung erfolgen oder die zumindest eine Referenzkenngröße kann vor der medizinischen Bildgebungsuntersuchung, insbesondere der Magnetresonanzuntersuchung, für den jeweiligen Patienten erfolgen.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass in einem Auswerteschritt eine Gewichtsverteilung auf dem Liegentisch der Patientenlagerungsvorrichtung ermittelt wird, wodurch vorteilhaft eine Gefahrensituation für den Patienten und/oder die medizinische Bildgebungsvorrichtung erkannt werden kann. Beispielsweise kann mittels der Gewichtsverteilung eine Gefahr eines Kippens der Patientenlagerungsvorrichtung erkannt werden.
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Eine besonders exakte Gewichtverteilung kann vorteilhaft erreicht werden, wenn für die Ermittlung der Gewichtsverteilung Gewichtskenngrößen an zumindest zwei unterschiedlichen Positionen an der Patientenlagerungsvorrichtung erfasst werden. Besonders bevorzugt werden Gewichtskenngrößen jedoch an zumindest drei unterschiedlichen Positionen an der Patientenlagerungsvorrichtung erfasst.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass bei einer ungleichmäßigen Gewichtsverteilung ein Warnsignal generiert und ausgegeben wird, wodurch eine Sicherheit der Patientenlagerungsvorrichtung vorteilhaft erhöht werden kann, indem beispielsweise ein Bediener, insbesondere ein klinisches Personal, vor einer Gefahrensituation der Patientenlagerungsvorrichtung und/oder des Patienten gewarnt werden kann.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen.
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Es zeigen:
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1 eine medizinische Bildgebungsvorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Patientenlagerungsvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
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2 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Patientenlagerungsvorrichtung,
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3 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Patientenlagerungsvorrichtung,
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4 ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Patientenlagerungsvorrichtung und
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5 ein Verfahren zum Bestimmen eines Patientengewichts.
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In 1 ist eine erfindungsgemäße, von einer Magnetresonanzvorrichtung 10 gebildete, medizinische Bildgebungsvorrichtung dargestellt. Alternativ hierzu kann die medizinische Bildgebungsvorrichtung auch von einer Computertomographievorrichtung, einer PET-Vorrichtung und/oder weiteren, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden medizinischen Bildgebungsvorrichtungen gebildet sein.
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Die Magnetresonanzvorrichtung 10 umfasst einen Hauptmagneten 11 zu einem Erzeugen eines starken und insbesondere konstanten Hauptmagnetfelds 12. Zudem weist die Magnetresonanzvorrichtung 10 einen zylinderförmigen Aufnahmebereich 13 auf zu einer Aufnahme eines Patienten 14 auf, wobei der Aufnahmebereich in einer Umfangsrichtung von dem Hauptmagneten 11 umschlossen ist. Der Patient 14 kann mittels einer Patientenlagerungsvorrichtung 30 der Magnetresonanzvorrichtung 10 in den Aufnahmebereich 13 geschoben werden. Die Patientenlagerungsvorrichtung 30 ist hierzu bewegbar innerhalb der Magnetresonanzvorrichtung 10 angeordnet.
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Die Magnetresonanzvorrichtung 10 weist weiterhin eine Gradientenspule 16 zu einer Erzeugung von Magnetfeldgradienten auf, die für eine Ortskodierung während einer Bildgebung verwendet wird. Die Gradientenspule 16 wird mittels einer Gradientensteuereinheit 17 gesteuert. Des Weiteren weist die Magnetresonanzvorrichtung 10 eine Hochfrequenzantenne 18 und eine Hochfrequenzantenneneinheit 19 zu einer Anregung einer Polarisation, die sich in dem von dem Hauptmagneten 11 erzeugten Hauptmagnetfeld 12 einstellt, auf. Die Hochfrequenzantenne 18 wird von der Hochfrequenzantenneneinheit 19 gesteuert und strahlt hochfrequente Magnetresonanzsequenzen in einen Untersuchungsraum, der im Wesentlichen von dem Aufnahmebereich 13 gebildet ist, ein. Hierdurch wird die Magnetisierung aus ihrer Gleichgewichtslage ausgelenkt. Zudem werden mittels der Hochfrequenzantenneneinheit 19 Magnetresonanzsignale empfangen.
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Zu einer Steuerung des Hauptmagneten 11, der Gradientensteuereinheit 17 und zur Steuerung der Hochfrequenzantenneneinheit 19 weist die Magnetresonanzvorrichtung 10 eine von einer Recheneinheit 20 gebildete Steuereinheit auf. Die Recheneinheit 20 steuert zentral die Magnetresonanzvorrichtung 10, wie beispielsweise das Durchführen einer vorbestimmten bildgebenden Gradientenechosequenz. Steuerinformationen wie beispielsweise Bildgebungsparameter, sowie rekonstruierte Magnetresonanzbilder können auf einer Anzeigeeinheit 21, beispielsweise auf zumindest einem Monitor, der Magnetresonanzvorrichtung 10 für einen Bediener der Magnetresonanzvorrichtung 10 angezeigt werden. Zudem weist die Magnetresonanzvorrichtung 10 eine Eingabeeinheit 22 auf, mittels der Informationen und/oder Parameter während eines Messvorgangs von einem Bediener eingegeben werden können.
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Die dargestellte Magnetresonanzvorrichtung 10 kann selbstverständlich weitere Komponenten umfassen, die Magnetresonanzvorrichtungen 10 gewöhnlich aufweisen. Eine allgemeine Funktionsweise einer Magnetresonanzvorrichtung 10 ist zudem dem Fachmann bekannt, so dass auf eine detaillierte Beschreibung der allgemeinen Komponenten verzichtet wird.
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In 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Patientenlagerungsvorrichtung 30 dargestellt. Die Patientenlagerungsvorrichtung 30 weist einen Liegentisch 31 auf, auf dem der Patient 14 für eine Untersuchung positioniert wird. Zudem weist die Patientenlagerungsvorrichtung 30 eine Fortbewegungseinheit 32 und eine Hubeinheit 33 auf. Die Fortbewegungseinheit 32 weist in den vorliegenden Ausführungsbeispielen vier Fortbewegungselemente 34 auf, die jeweils von Rädern gebildet sind. Mittels der vier Räder kann die Patientenlagerungsvorrichtung 30 bewegt werden. Zudem weist die Fortbewegungseinheit 32 eine Basiseinheit 35 auf. Die Basiseinheit 35 ist quaderförmig ausgebildet mit einer rechteckigen Grundfläche. Alternativ hierzu kann die Basiseinheit 35 auch von einem rechteckigen Rahmen gebildet sein. Die vier Räder sind an einer der Hubeinheit 33 abgewandten Seite der Basiseinheit 35 angeordnet.
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Die Hubeinheit 33 ist in den vorliegenden Ausführungsbeispielen (1 bis 4) von einer Hub-Scheren-Einheit gebildet. Alternativ kann die Hubeinheit 33 auch von einer Hubsäuleneinheit und/oder weiteren, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Hubeinheiten 33 gebildet sein. Die Hubeinheit 33 ist zu einem vertikalen Bewegen des Liegentisches 31 vorgesehen, wobei hierbei der Liegentisch 31 entlang oder entgegen einer auf den Liegentisch 31 wirkenden Gewichtskraft mittels der Hubeinheit 33 bewegt wird. Die Hubeinheit 33 ist hierbei zwischen der Fortbewegungseinheit 32 und dem Liegentisch 31 angeordnet.
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Die Hubeinheit 33 weist ein erstes Hubelement 36 und ein zweites Hubelement 37 auf, die von Kraftübertragungselementen gebildet sind zu einem Übertragen einer Kraft von der Hubeinheit 33 auf den Liegentisch 31. Die beiden Hubelemente 36, 37 sind entlang einer Längserstreckung des ersten und zweiten Hubelements 36, 37 in einer Mitte drehbewegbar miteinander verbunden, wie beispielsweise mittels eines Drehgelenks 38 der Hubeinheit 33. Eine Drehachse ist hierbei senkrecht zur Längserstreckung der beiden Hubelemente 36, 37 ausgebildet und zudem senkrecht zur Zeichenebene in den 2 bis 4. Das erste Hubelement 36 und das zweite Hubelement 37 sind dabei stabförmig ausgebildet. An einem jeweils der Basiseinheit 35 zugewandtem Ende sind die beiden Hubelemente 36, 37 in der Basiseinheit 35 gelagert. An jeweils einem dem Liegentisch 31 zugewandtem Ende der beiden Hubelemente 36, 37 ist an den beiden Hubelementen 36, 37 jeweils ein Kraftübertragungselement 39 der Hubeinheit angeordnet, wobei das erste Hubelement 36 und das zweite Hubelement 37 mittels der Kraftübertragungselemente 39 in dem Liegentisch 31 gelagert sind. Die Kraftüberragungselemente 38 sind mittels eines Drehgelenks der Hubeinheit mit dem jeweiligen Hubelement 36, 37 drehbar verbunden. Eine Drehachse der Drehgelenke ist parallel zur Drehachse des Drehgelenks 38 zwischen den beiden Hubelementen 36, 37 ausgerichtet.
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Die Basiseinheit 35 und der Liegentisch 31 weisen zur Lagerung der beiden Hubelemente 36, 37 jeweils eine Festlagereinheit 40, 41 und eine Gleitlagereinheit 42, 43 auf. Das erste Hubelement 36 ist mit dem der Basiseinheit 35 zugewandtem Ende in dem Festlager 40 der Basiseinheit 35 gelagert, wobei das erste Hubelement 36 dabei um eine Drehachse, die parallel zur Drehachse des Drehgelenks zwischen den beiden Hubelementen 36, 37 ausgerichtet ist, drehbar gelagert ist. Zudem ist das zweite Hubelement 37 mit dem an dem den Liegentisch 31 zugewandtem Ende angeordneten Kraftübertragungselement 39 in dem Festlager 41 des Liegentischs 31 gelagert.
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Das der Basiseinheit 35 zugewandte Ende des zweiten Hubelements 37 ist in dem Gleitlager 43 der Basiseinheit 35 gelagert. Die Gleitlagereinheit 43 weist einen länglichen Hohlraum auf, in dem das zweite Hubelement 37 bewegbar entlang einer Längserstreckung des Hohlraums gelagert ist. Des Weiteren weist auch das innerhalb des Liegentischs 31 angeordnete Gleitlager 42 einen länglichen Hohlraum auf. Innerhalb des Hohlraums ist das erste Hubelement 36 mittels des Kraftübertragungselements 39 bewegbar entlang einer Längserstreckung des Hohlraums gelagert.
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Für eine vorteilhafte Stabilität des Liegentischs 31 ist es denkbar, dass die Patientenlagerungsvorrichtung 30 zumindest zwei oder mehr eben dargestellte Hubeinheiten 33 aufweist, die parallel zueinander zwischen der Basiseinheit 35 und dem Liegentisch 31 angeordnet sind.
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Mittels der Hubeinheit 33 sind eine dem Liegentisch 31 zugewandte Fläche der Basiseinheit 35 und eine der Basiseinheit 35 zugewandte Fläche des Liegentischs 31 parallel zueinander angeordnet. Zu einem vertikalen Bewegen des Liegentischs 31 entlang der Gravitationskraft weist die Hubeinheit 33 eine Antriebseinheit 44 auf, die von einem Elektromotor gebildet ist. Die Antriebseinheit 44 ist innerhalb der Basiseinheit 35 angeordnet und wandelt eine elektrische Energie in eine mechanische Energie, die mittels eines Energieübertragungselements auf das zweite Hubelement 37 übertragen wird. Zudem weist die Hubeinheit 33 eine Steuereinheit 45, die die Antriebseinheit 44 und eine Bewegung der Hubeinheit 33 steuert. Die Steuereinheit 45 ist ebenfalls innerhalb der Basiseinheit 35 angeordnet. Mittels der Antriebseinheit 44 wird ein Antrieb für eine Bewegung des zweiten Hubelements 37 innerhalb des Gleitlagers 43 der Basiseinheit 35 generiert, das eine parallele Bewegung des ersten Hubelements 36 in dem Gleitlager 42 des Liegentischs 31 initiiert und damit eine vertikale Bewegung des Liegentischs 31. Wird der Liegentisch 31 vertikal bewegt, wird hierbei ein Abstand zwischen dem Liegentisch 31 und der Basiseinheit 35 variiert.
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Mittels des Liegentischs 31 wird ein Gewicht des Patienten 14 ermittelt. Hierzu weist der Liegentisch 31 eine Sensoreinheit 46 auf. Die Sensoreinheit 46 weist mehrere Sensorelemente 47, 48 auf, wobei in 2 nur vier der Sensorelemente 47, 48 dargestellt sind. Die ersten zwei Sensorelemente 47 sind zur Erfassung von Gewichtskenngrößen ausgelegt und im vorliegenden Ausführungsbeispiel von Dehnmessstreifen gebildet. Die Dehnmessstreifen sind an der Hubeinheit 33 angeordnet, wobei jeweils ein Dehnmessstreifen an einem dem Liegentisch 31 zugewandten Ende der Hubelemente 36, 37 angeordnet ist. Die Dehnmessstreifen liefern als Gewichtskenngrößen jeweils eine elektrische Kenngröße, deren Wert abhängig ist von einer auf die Sensoreinheit 46 wirkenden Kraft, wie beispielsweise eine Dehnungskraft aufgrund der Anordnung der Dehnmessstreifen an dem Hubelementen 36, 37. Zur Erfassung der Gewichtskenngröße wird ein elektrischer Widerstandswert der Dehnmessstreifen erfasst. Die Dehnmessstreifen sind auf die Hubelemente 36, 37 geklebt.
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Bei einer Auflage und/oder Positionierung des Patienten 14 auf dem Liegentisch 31 wirkt auf die Hubeinheit 33 zusätzlich zur der Gewichtskraft des Liegentischs 31 auch die Gewichtskraft des Patienten 14. Die zusätzlich auf die Hubeinheit 33 wirkende Gewichtskraft des Patienten 14 bewirkt an den Hubelementen 36, 37 eine Verformung, die mittels der ersten Sensorelemente 47 erfasst wird. Hierbei wird ebenfalls eine mechanische Verformung auf die Dehnmessstreifen ausgeübt, die zu einer Änderung eines elektrische Widerstands innerhalb des Dehnmessstreifen führt und damit zu einer Änderung der Gewichtskenngröße.
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Zudem weist die Sensoreinheit 46 eine Recheneinheit 49 auf, die aus den sensierten Gewichtskenngrößen der Sensorelemente 47 ein Gewicht des Patienten 14 errechnet. Die Recheneinheit 49 ist hierbei innerhalb des Liegentischs 31 integriert und mittels einer nicht näher dargestellten Datenübertragungseinheit mit den einzelnen Sensorelementen 47, 48 der Sensoreinheit 46 verbunden.
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Die zwei weiteren Sensorelemente 48 der Sensoreinheit 46 sind ebenfalls von Dehnmessstreifen gebildet und somit baugleich zu den ersten beiden Sensorelementen 47 ausgebildet. Diese weiteren Sensorelemente 48 sind als Referenzsensorelemente ausgebildet und für eine Referenzmessung ausgelegt, so dass unerwünschte Störsignale, die beispielsweise aufgrund des in der Magnetresonanzvorrichtung 10 angelegten Hauptmagnetfelds und/oder des in der Magnetresonanzvorrichtung 10 angelegten Gradientenfelds innerhalb der Sensorelemente 47, 48 erzeugt werden, erfasst werden. Diese Störsignale können beispielsweise aufgrund eines Hystereseeffekts und/oder eines Halleffekts innerhalb der Sensorelemente 47, 48 hervorgerufen werden. Zudem kann das angelegte Gradientenfeld aufgrund einer akustischen Einkopplung zu einem erhöhten Rauschanteil innerhalb des erfassten Sensorsignals führen. Für die Erfassung des Referenzsignals ist jeweils eines der beiden Referenzsensorelemente direkt neben einem der beiden Sensorelemente 47 an den Hubelementen 36, 38 angeordnet, so dass die Referenzsensorelemente im Wesentlichen den gleichen Störsignalen und Störeinflüssen wie die ersten beiden Sensorelemente 47 ausgesetzt sind. Um die beiden Referenzsensorelemente von einer Verformung der Hubelemente 36, 37 zu entkoppeln, sind hierzu zwischen den Hubelementen 36, 37 und den Referenzsensorelementen jeweils ein Entkopplungselement 50 angeordnet, wie beispielsweise ein Elastomer.
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Für eine Eliminierung der Störsignale aus den erfassten Sensorsignalen weist die Sensoreinheit 46 zudem eine Signalfiltereinheit 51 auf. Diese Signalfiltereinheit 51 ist von der Recheneinheit 49 umfasst und kann beispielsweise von einer Brückenschaltung und/oder einer elektronischen Differenzbildung gebildet sein.
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Neben dem Patienten 14 können auf dem Liegentisch 31 zudem Lokalspulen um den Patienten 14 herum angeordnet sein. Diese Lokalspulen würden eine Gewichtsmessung verfälschen. Um dies zu verhindern weist die Sensoreinheit 46 eine Lokalspulenerfassungseinheit 52 auf. Die Lokalspulenerfassungseinheit 52 kann beispielsweise eine Information der im Einsatz befindlichen Lokalspulen durch einen Datenaustausch mit der Recheneinheit 20 der Magnetresonanzvorrichtung 10 erhalten und/oder aufgrund von Steckkontakten, die die Lokalspulen für eine Magnetresonanzmessung mit der Patientenlagerungsvorrichtung 30 eingehen müssen, erfasst werden.
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Des Weiteren weist die Patientenlagerungsvorrichtung 30 eine Überlasteinheit 53 auf, die anhand der Gewichtskenngrößen der Sensorelemente 47 eine Gewichtsverteilung auf dem Liegentisch 31 ermittelt. Die Überlasteinheit 53 ist innerhalb der Recheneinheit 49 integriert. Aufgrund der unterschiedlichen Positionen der einzelnen Sensorelemente 47 kann eine Gewichtskenngröße an unterschiedlichen Positionen des Liegentischs 31 erfasst werden. Die Überlasteinheit 53 ermittelt aus den unterschiedlichen Gewichtskenngrößen der Sensorelemente 47 die Gewichtsverteilung.
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Für die Bestimmung des Gewichts des Patienten 14 erfolgt zunächst eine Erfassung 100 einer ersten Gewichtskenngröße, bevor der Patient 14 auf dem Liegentisch 31 positioniert wird. Die erste Gewichtskenngröße kann mittels der Sensorelemente 47 erfasst werden und anschließend in einer Speichereinheit der Recheneinheit 49 gespeichert werden oder bereits eine bekannte Größe sein, die aus der Speichereinheit ausgelesen wird. Aus der ersten Gewichtskenngröße wird ein Gewicht des leeren Liegentischs 31 ermittelt. Anschließend erfolgt eine Positionierung 101 des Patienten 14 auf dem Liegentisch 31 der Patientenlagerungsvorrichtung 30. Zudem werden auch die Lokalspulen, die für die anstehende Magnetresonanzuntersuchung erforderlich sind, an dem Patienten 14 angelegt. Nachdem der Patient 14 auf dem Liegentisch 31 positioniert ist, erfolgt mittels der Sensorelemente 47 jeweils eine Erfassung 102 einer zweiten Gewichtskenngröße. Die zweiten Gewichtskenngrößen sind aufgrund der zusätzlich auf die Sensorelemente wirkenden Gewichtskraft des Patienten 14 und der Lokalspulen unterschiedlich zu den ersten Gewichtskenngrößen ausgebildet.
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Zeitgleich mit der Erfassung 100, 102 der ersten und/oder der zweiten Gewichtskenngrößen durch die Sensorelemente 47 werden zudem auch die Referenzsensorelemente ausgelesen für eine Erfassung einer Referenzgewichtskenngröße. Alternativ hierzu kann die Referenzgewichtskenngröße auch vor der Erfassung der ersten und/oder der zweiten Gewichtskenngröße mittels der Sensorelemente 47 erfolgen und hierbei auf die Verwendung von Referenzsensorelementen verzichtet werden. Die Erfassung der Referenzgewichtskenngröße kann dabei einmalig am Tag nach einem Hochfahren der Magnetresonanzvorrichtung 10 erfolgen.
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In einem sich anschließenden Auswerteschritt 103 werden von der Recheneinheit 49 zunächst die Störsignale aus den ersten und/oder zweiten Gewichtskenngrößen eliminiert und anhand der ersten und der zweiten Gewichtskenngrößen das Gewicht des Patienten 14 errechnet. Zudem werden in dem Auswerteschritt 103 bei der Berechnung des Gewichts des Patienten 14 auch eine Masse und/oder ein Gewicht der für die anstehende Magnetresonanzuntersuchung verwendeten Lokalspulen von dem errechneten Gesamtgewicht abgezogen.
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Des Weiteren wird in dem Auswerteschritt 103 eine Gewichtsverteilung auf dem Liegentisch 31 von der Überlasteinheit 53 berechnet. Hierbei werden die an unterschiedlichen Positionen erfassten Gewichtskenngrößen bei der Berechnung der Gewichtsverteilung auf dem Liegentisch 31 berücksichtigt. Zudem erfolgt in dem Auswerteschritt 103 eine Auswertung der Gewichtsverteilung des Liegentisches 31 hinsichtlich einer möglichen Gefahrensituation des auf dem Liegentisch 31 positionierten Patienten und/oder des Liegentischs 31, wie beispielsweise ein Kippen der Patientenlagerungsvorrichtung 30 und/oder eine zu große Gewichtsbelastung des Liegentischs 31, bei der eine Sicherheit des Patienten 14 nicht mehr gewährt werden kann, und/oder der Liegentisch 31 wird gegen ein Hindernis gefahren, was zu einer Verklemmung des Liegentischs 31 führen kann. Ergibt die Auswertung der Gewichtsverteilung des Liegentischs 31, dass eine Gefahrensituation vorliegt, wird daraufhin ein Warnsignal von der Überlasteinheit 53 generiert und ausgegeben. Das Warnsignal kann durch ein akustisches und/oder ein optisches Warnsignal gebildet sein, das beispielsweise mittels einer Anzeigeneinheit 54 der Patientenlagerungsvorrichtung 30 an den Bediener ausgegeben wird. Zudem ist die Überlasteinheit 53 dazu ausgelegt, bei eine akuten Gefahrensituation eine Sicherheitsabschaltung auszuführen. Mittels der Sicherheitsabschaltung wird beispielsweise eine vertikale Bewegung des Liegentischs 31 gestoppt und/oder die Räder der Fortbewegungseinheit 32 blockiert.
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In den 3 und 4 sind alternative Ausführungsbeispiele der Patientenlagerungsvorrichtung dargestellt. Im Wesentlichen gleich bleibende Bauteile, Merkmale und Funktionen sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel in 2, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels in 2 verwiesen wird.
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In 3 ist ein zur 2 alternative Ausgestaltung einer Patientenlagerungsvorrichtung 60 dargestellt. Die Patientenlagerungsvorrichtung 60 weist einen Liegentisch 31 und eine Fortbewegungseinheit 32 auf, die analog zu dem Liegentisch 31 und der Fortbewegungseinheit 32 in 2 ausgebildet sind. Zudem weist die Patientenlagerungsvorrichtung 60 eine Hubeinheit 33 mit zwei Hubelementen 36, 37 auf, die analog zu der Beschreibung zu 2 ausgebildet und gelagert sind. Zwischen dem ersten und dem zweiten Hubelement 36, 37 und dem Liegentisch 31 sind jeweils Kraftübertragungselemente 61 angeordnet.
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Zudem weist die Patientenlagerungsvorrichtung 60 eine Sensoreinheit 62 mit Sensorelementen 63, 64 zu einer Erfassung einer Gewichtskenngröße zur Ermittlung eines Gewichts des Patienten 14 auf. Die Kraftübertragungselemente 61 sind teilweise von jeweils einem der Sensorelemente 63 der Sensoreinheit 62 gebildet, wobei die Sensorelemente 63, 64 jeweils von einem Piezoelement gebildet sind. Mittels der Piezoelemente wird jeweils eine Gewichtskenngröße zu einer Ermittlung eines Gewichts des Patienten 14 erfasst. Zudem können die Piezoelemente auch an der Basiseinheit 35 der Fortbewegungseinheit 32 angeordnet werden. Hierbei bilden die Piezoelemente zumindest teilweise Kraftübertragungselemente 65 der Fortbewegungseinheit 32, wie beispielsweise ein von einer Aufhängung der Räder gebildetes Kraftübertragungselement 65 (in 3 gestrichelt dargestellt).
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Die Erfassung der Gewichtskenngröße mittels der Piezoelemente erfolgt derart, dass beispielsweise innerhalb der Piezoelemente ein elektrisches Signal und/oder eine elektrische Spannung angelegt werden, so dass die Piezoelemente zu einer Schwingung mit einer Frequenz angeregt werden, wobei die Frequenz gleich einer Resonanzfrequenz der Piezoelemente ist. Unter Last, d. h. bei einer Änderung der auf den Liegentisch 31 und damit auf die Piezoelemente wirkenden Gewichtskraft, beispielsweise aufgrund einer Positionierung des Patienten 14 auf dem Ziegentisch 31, ändert sich eine Schwingungscharakteristik der eingebauten Piezoelemente, was insbesondere zu einer Änderung der Resonanzfrequenz und/oder eine Bandbreite usw. führt. Diese Änderung wird als Gewichtskenngröße erfasst und stellt ein Maß für das Gewicht des Patienten 14 dar.
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Zudem weist die Sensoreinheit 62 weitere von jeweils Piezoelementen gebildet Sensorelemente 64 auf, die von Referenzsensorelementen gebildet sind und zu einer Erfassung einer Referenzgewichtskenngröße ausgelegt sind. Diese weiteren Piezoelemente sind derart an der Hubeinheit 33 bzw. an der Fortbewegungseinheit 32 angeordnet, dass sie mit kürzestem Abstand zu den beiden ersten Sensorelementen 63 positioniert sind, jedoch frei von einer Last an der Hubeinheit 33 bzw. an der Fortbewegungseinheit 32 angeordnet sind. Die Anordnung der Referenzsensorelemente kann dabei analog der Anordnung der Referenzsensorelemente in 2 erfolgen.
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Eine weitere Funktionsweise und ein weiterer Aufbau der Sensoreinheit 61 und der Patientenlagerungsvorrichtung 60 ist analog zu der Beschreibung zu 2 ausgebildet.
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Zudem ist es auch denkbar, dass die Sensoreinheit 62 einen ersten Satz an Sensorelementen 47 aufweist, die von Dehnmessstreifen gebildet sind und analog zu der Beschreibung zu 2 ausgebildet und angeordnet sind, und einen zweiten Satz an Sensorelementen 63 aufweist, die von Piezoelementen gebildet sind und die analog zu der Beschreibung zu 3 ausgebildet und angeordnet sind.
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In 4 ist ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel der Patientenlagerungsvorrichtung 70 dargestellt. Ein Ziegentisch 31 und eine Fortbewegungseinheit 32 der Patientenlagerungsvorrichtung 70 sind dabei analog zu den Ausführungsbeispielen zu den 2 und 3 ausgebildet. Zudem ist auch eine Hubeinheit 33 der Patientenlagerungsvorrichtung 70 im vorliegenden Ausführungsbeispiel analog zu der Hubeinheit 33 in dem Ausführungsbeispiel zu 2 ausgebildet.
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Eine Sensoreinheit 71 der Patientenlagerungsvorrichtung 70 weist ein erstes Sensorelement 72 auf, das eine Energiekenngröße einer Antriebseinheit 44 der Hubeinheit 33 erfasst. Das Sensorelement 72 ist hierbei von einem Energieerfassungselement gebildet und an der Antriebseinheit 44 angeordnet. Anhand einer Erfassung einer Energiezuführung und/oder einer Zuführung einer elektrischen Arbeit zu der Hubeinheit 33 kann das Gewicht des Patienten 14 in der Recheneinheit 49 ermittelt werden. Zudem kann auch eine mittels der Hubeinheit 33 zurückgelegte Strecke des Liegentisches 31 erfasst werden, wobei die Sensoreinheit 71 hierzu ein weiteres Sensorelement 73 aufweist.
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Zudem kann auch das Gewicht anhand einer Änderung einer Zuführung einer elektrischen Arbeit, um den Liegentisch 31 auf einer konstanten Höhe zu halten bei einer Änderung eines Gesamtgewichts des Liegentischs zusammen mit auf dem Liegentisch 31 positionierten Objekten, wie beispielsweise ein Patient und/oder Lokalspulen, ermittelt werden. Alternativ hierzu kann auch die Energiekenngröße aufgrund einer von der Hubeinheit 33 auszuführenden Hubbewegung erfasst werden, die für die Gewichtsmessung erforderlich ist.
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Zudem umfasst die Sensoreinheit 71 ein weiteres Sensorelement 74, das von einem Referenzsensorelement gebildet ist zu einer Erfassung einer Referenzkenngröße. Das Referenzsensorelement ist direkt neben dem Sensorelement 72 zur Erfassung der Gewichtskenngröße innerhalb der Antriebseinheit 44 angeordnet, jedoch ausschließlich zur Erfassung der in dem Sensorelement 72 induzierten Störsignale vorgesehen. Eine Auswertung der mittels der Sensorelemente 72, 73, 74 erfassten Gewichtskenngrößen bzw. Referenzkenngrößen und Bestimmung des Gewichts des Patienten 14 erfolgt analog zu der Beschreibung in den 2 und 5.