《医疗处理或检查装置.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《医疗处理或检查装置.pdf（10页完整版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN104138273A43申请公布日20141112CN104138273A21申请号201410192717022申请日20140508102013208523020130508DEA61B6/04200601A61B6/02200601G01G19/4420060171申请人西门子公司地址德国慕尼黑72发明人H马尔泽W纽伯74专利代理机构北京市柳沈律师事务所11105代理人任宇54发明名称医疗处理或检查装置57摘要本发明涉及一种医疗处理或检查装置，包括至少一个装置部件，该装置部件能通过驱动装置相对于至少一个另外的装置部件运动，其中测量装置9被设置用于检测作用在可运动的装置部。
2、件4上的载荷，该测量装置包括由载荷加弯曲负荷的支架11，该支架至少在弯曲区域内具有产生磁场14的部分13，以及至少一个为所述部分13对应配设的线圈15，在加弯曲负荷时改变的磁场14在该线圈15内感生出用作描述载荷的测量信号的感应电流。30优先权数据51INTCL权利要求书1页说明书6页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书6页附图2页10申请公布号CN104138273ACN104138273A1/1页21一种医疗处理或检查装置，包括至少一个装置部件，所述装置部件能通过驱动装置相对于至少一个另外的装置部件运动，其中测量装置9被设置用于检测作用在可运动的装置。
3、部件4上的载荷，所述测量装置包括由载荷加弯曲负荷的支架11，所述支架至少在弯曲区域内具有产生磁场14的部分13，以及至少一个为所述部分13对应配设的线圈15，在加弯曲负荷时改变的磁场14在所述线圈15内感生出用作描述载荷的测量信号的感应电流。2根据权利要求1所述的医疗处理或检查装置，其特征在于，所述部分13具有永久磁性。3根据权利要求2所述的医疗处理或检查装置，其特征在于，所述永久磁性部分13构造在所述支架11自身上，或在所述支架11上布置与之固定地连接的随弯曲的支架11运动的永磁体。4根据前述权利要求中一项所述的医疗处理或检查装置，其特征在于，所述支架11是中空销12，在所述中空销内部或外部。
4、设有至少一个线圈15。5根据权利要求4所述的医疗处理或检查装置，其特征在于，所述至少一个线圈15布置在线圈支架16上。6根据前述权利要求中一项所述的医疗处理或检查装置，其特征在于，提供至少两个形成一对20的线圈15，所述线圈轴向且相互齐平地相继布置。7根据前述权利要求中一项所述的医疗处理或检查装置，其特征在于，设置分别提供独立的测量信号的多个线圈15。8根据权利要求7所述的医疗处理或检查装置，其特征在于，布置在所述销12的内部内的多个线圈15或线圈对20围绕软磁芯17布置。9根据前述权利要求中一项所述的医疗处理或检查装置，其特征在于，所述支架11将可受到载荷的装置部件4与另外的装置部件10连接。
5、。10根据权利要求9所述的医疗处理或检查装置，其特征在于，所述另外的装置部件10是驱动装置的一部分。11根据权利要求10所述的医疗处理或检查装置，其特征在于，所述驱动装置是往复运动装置。12根据前述权利要求中一项所述的医疗处理或检查装置，其特征在于，所述医疗处理或检查装置包括或形成为患者支承台2，其中患者支承台2的台板4是或包括所述装置部件、所述台板4可垂直运动地支承在其上的底座3以及所述另外的装置部件10。权利要求书CN104138273A1/6页3医疗处理或检查装置技术领域0001本发明涉及一种医疗处理或检查装置，包括至少一个装置部件，该装置部件能通过驱动装置相对于至少一个另外的装置部件运。
6、动。背景技术0002在医疗领域中可使用不同的处理或检查装置。其中许多包括可相互相对运动的装置部件。一个示例是包括患者台的X光装置，所述患者台的台板在相应的驱动装置上在高度上垂直地可调节，即台板相对于底座可运动。另外的装置部件例如是支承辐射源和辐射接收器的C弓臂，所述C弓臂布置在机器人臂或类似物上，通过其使C弓臂的臂在空间内可运动。在此情况中，C弓臂最后相对于邻接的机器人臂部分可运动。这仅是对于医疗领域中所使用的具有此类可运动的装置部件的处理或检查装置的一些示例。0003经常，可运动的装置部件受到载荷。在例示性描述的患者支承台的情况中，患者被接收在台板上存在这种情况。相关部件的载荷根据患者的质量。
7、而改变，尤其是在台板与必需使载荷运动的驱动装置的连接处。由此可导致对于运动过程的影响，例如运动速度、运动轴线内的换向间隙等。载荷的改变，如患者移位或自身运动时，载荷分布也改变，即病床或检查台的弯曲因此改变等。因此，变化的患者载荷是变化的量且因此对于此处理或检查装置的特征具有影响。有时，当此装置部件无意地相对于障碍物运动时也产生此装置部件的载荷，例如在C弓臂运动中存在这种情况。为此，使用了事先避免可能的碰撞的昂贵的碰撞监测装置，尤其是基于照相机的碰撞监测装置。但所述碰撞不能完全排除。如果装置部件即例如C弓臂碰撞到障碍物，则其也受到载荷。如果载荷足够大，则在极限情况中发生损坏。0004专利文献DE。
8、3871806T2公开一种棒形主体内的应力的无接触的测量设备，其中体在至少一个横向区内提供有由非晶磁性材料构成的表面层。借助于位于外部的接收线圈可确定主体的扭矩。0005专利文献DE60509678T2公开一种用于记录轴内的转矩的磁场传感器。发明内容0006本发明所要解决的技术问题是给出一种能够检测作用在装置部件上的载荷的处理或检查装置。0007该技术问题通过一种用于检测作用在可运动的装置部件上的载荷的测量装置解决，所述测量装置包括由载荷加弯曲负荷的支架，所述支架至少在弯曲区域内具有产生磁场的部分以及至少一个为弯曲区域对应配设的线圈，在所述线圈内在加弯曲负荷时改变的磁场感生出用作描述载荷的测量。
9、信号的感应电流。0008根据本发明的处理或检查装置的特征是用于载荷检测的集成的测量装置。此测量装置布置或构造在其中载荷在可运动的装置部件上的影响立即加弯曲负荷的区域内。检测所述弯曲，最后由弯曲的程度确定载荷或计算近似地描述载荷的值，例如重量值或力值。为实现此确定或计算，测量装置具有通过载荷加弯曲负荷的支架。此支架因此构造为使其在说明书CN104138273A2/6页4载荷影响下加弯曲负荷。支架自身形成为使其具有产生磁场的部分，所述磁场根据支架的作为实心或空心体的构造而仅向外作用或向外且向内作用。此磁场或此部分处于支架的弯曲区域内，即产生磁场的区域在载荷情况中加弯曲负荷。这导致磁场改变，即导致相。
10、应的场向量，因为在支架材料内产生场的区域取决于弯曲地移动，也变形。0009磁场现在与至少一个处在磁场内的线圈相关。现在，如果出现与无负荷状态相比的取决于载荷的场改变或场变形，则此磁场改变一定导致线圈内的尽管低的感应电流的感生。此感应电流现在是终归取决于磁场改变程度的测量信号，该磁场改变又取决于弯曲的程度，而所述弯曲程度又取决于载荷的大小。因此，在患者台板上接收的患者越重，则弯曲越大，且磁场改变越大，且因此测量信号也越大。0010此测量信号通过合适的处理或功率电子器件被读出和处理。由此测量信号可很精确地确定载荷的大小。在接收于患者台上的患者的情况中，在此因此可很精确地确定患者重量。即，对于如下情。
11、况为此最后可将患者称重，对于这种情况，这由于一些原因也总是在安放前不可行，例如因为患者自身不能站在称上或不能从台转移到患者台上等。然后，取决于此信息，可相应地进行驱动装置的控制，如从此载荷获知中当然也可推导出用于处理或检查装置的运行的另外的信息，例如在待施加的射线或药物剂量等方面。0011当载荷测量装置例如与C弓臂对应时，也可在测量装置极为敏感之后立即检测到碰撞。因为最小的弯曲已导致又造成测量信号的场变形。这可又通过评估电子器件处理，使得可通过第一接触和因此的载荷而直接检测碰撞，然后可采取例如立即停止运动的相应的措施。0012对于几乎相反的磁阻测量原理，核心是在加弯曲负荷的弯曲区域内通过相应的。
12、产生磁场场部分所生成的磁场。在此，磁场可优选地是永久磁场，即支架在安装前被处理为其赋予永久磁场。为此，当然支架必须由铁磁性材料制成，为此，合适的是优选地含有一定的镍和铬成分的相应的钢。基本上可使用可被赋予带有足够的剩磁的磁场的每种钢。0013也可构思的是不将磁场赋予为永久磁场，而是仅在测量时赋予磁场，这当然在涉及有目的的重量测量时由其可实现。因为基本上可构思通过将在通电情况中产生作用在支架上的磁场的相关的测量线圈通电而将支架局部磁化。磁化在此情况中略低，即场强略低，但这在如下方面不是具有缺点的，即磁场也不是永久的，而是仅在需要时赋予磁场。也不必使用允许赋予永久磁性的支架材料。如果通过线圈通电而。
13、赋予短时的磁场，则可然后直接进行载荷测量。磁场在一定的时间之后又衰减，但对于简单的载荷测量这是足够的。当然，此磁场赋予也可通过独立的相关的赋予线圈而非通过测量线圈进行。0014但优选地在支架上形成永久的磁性部分。如所述，所述磁性部分可直接赋予在支架上。替代地，也可构思在支架上布置与支架连接的随弯曲的支架运动的或略微弯曲的永磁体。因此为生成磁场在支架上固定独立的永磁体，所述永磁体固定为使其经受每个支架运动，因此导致磁场改变。0015支架自身优选地是中空的销，在其内部或外部设有至少一个磁体线圈。因此根据给出的位置关系，可将测量线圈定位在中空销的内部内且在其处当然定位在磁场的区域内，或定位在中空销的。
14、外部而又定位在磁场区域内。在相应的测量线圈布置在相对于销布置的相应的线圈支架上之后，相应的定位可容易地进行。0016优选地为简单的塑料部件的线圈保持件提供固定且相对于支架定位至少一个线说明书CN104138273A3/6页5圈的可能性。在此，线圈可安放在线圈保持件上。但也可构思将线圈嵌入在线圈保持件内，因此将线圈浇注等。在此，重要的是磁场不被线圈材料影响，即不变形也不衰减，使得每个磁场改变直接在线圈侧被记录。0017在本发明的扩展中适宜的是提供至少两个形成对的线圈，所述线圈轴向且相互齐平地相继布置。因此根据此发明构造，使用线圈对，其中每个线圈提供至少一个测量信号。这通过差值测量可实现共模抑制，。
15、以此可补偿由可能的外部磁场导致的效应。为此，线圈精确地且相互齐平地相继布置且相应地被协调。0018此外，有利的是设置分别提供独立的测量信号的多个线圈尤其是多个线圈对，其中此线圈在优选的对置的或圆形的布置中定位在中空销的内部内、围绕中空销定位。如果例如在患者台板的情况中仅可进行定向的弯曲，则仅提供一个或两个相互对置的线圈或线圈对足以。所述线圈或线圈对垂直地重叠布置，最后所述线圈或线圈对必须理想地经历相同的磁场变形且提供相似的信号，使得给出一定的冗余。因此在非定向载荷引入的情况中，产生了任意的弯曲方向。如果在此情况中圆形地设有多个线圈或线圈对，则在通过不同的线圈或线圈对也提供了可插值或被其他地处理。
16、的不同测量信号之后，可精确地检测相应的弯曲且因此以相同精度检测载荷。0019如果在销的内部内设有多个线圈，则所述线圈可围绕软磁芯定位。此软磁芯用于磁场放大且因此最后用于信号放大。0020如所述，合适的是使载荷尽可能直接施加到支架，因此，支架将被施加以载荷的装置部件适宜地与另外的装置部件直接连接。但也可构思的是当载荷被相应地传递且弯曲加载在后接的位置上进行时，将支架布置在第三装置部件上。一个示例是水平摆动的C弓臂，所述C弓臂通过机器人臂摆动，其中测量装置例如可布置在后接的铰链的区域内，所述区域在此横向受载。因此，支架或测量装置的定位根据处理或检查装置的构造或待处理的测量任务进行。0021与支架连。
17、接的装置部件优选地是驱动装置，优选地是带有相应的直线引导装置的往复运动装置。但也可考虑另外的驱动装置，例如用于C弓臂沿弓臂的运动或作为支架的连接位置的在机器人臂铰链等的区域内的运动的驱动器。附图说明0022本发明的另外的优点、特征和细节从如下描述的实施例中以及根据附图给出。在此，各图为0023图1是根据本发明的医疗处理或检查装置的原理图示，0024图2是用于第一实施形式的载荷检测的测量装置的原理图，0025图3是在图2中线III的方向上的前视图，和0026图4是第二实施形式的根据本发明的测量装置的原理图。具体实施方式0027图1示出了根据本发明的医疗处理或检查装置1，包括带有具有集成的往复运动。
18、装置的底座3的患者台2以及布置在底座3或往复运动装置上的通过往复运动装置可垂直运动的患者台板4。此外提供一种包括布置在机器人臂6上的C弓臂7的图像拍摄装置5，说明书CN104138273A4/6页6在所述C弓臂7上设有辐射源8和辐射接收器9。通过机器人臂6可使C弓臂7在空间内自由运动，并因此也相对于患者台2运动且因此相对于处在患者台2上的患者运动。0028为在患者台2上执行患者重量的测量或给定的患者载荷的测量和/或为实现机器人臂6或C弓臂7上的碰撞检测可能性以检测与第三者的可能的碰撞，提供了相应的载荷测量装置，所述载荷测量装置在图2和图3中在原理图示中以第一实施形式示出。应认为此测量装置9布置。
19、在患者台板4与驱动装置的部件10的连接区域内，所述驱动装置10例如通过相应的主轴机构等可垂直运动。因此，当然通过此垂直运动也可使患者台板4运动。0029测量装置包括在此具有中空销12的形式的由铁磁性材料制成的支架11。在部分13内销12被赋予永久磁性的区域。此永久磁性区域产生磁场14，所述磁场14在销12内部和外部延伸且通过虚线圆示意。磁场14具有限定的场向量，因此具有在无载荷的情况中给出的限定的走向。如所示在销12上提供了隆起23，所述隆起23最终限定了其处弯曲开始的弯曲区域。因此，通过此隆起23实现了限定的弯曲区。0030此外，测量装置9包括至少一个在所示的示例中多个线圈15，所述线圈15。
20、位置固定地布置在例如由塑料制成的共同的线圈支架16上。线圈15被螺栓形地缠绕且在销12的纵向方向上延伸。线圈支架以合适的方式位置固定地布置在中空销12的内部内，使得销12相对于线圈支架16且因此也相对于线圈15运动，尤其是可弯曲。在线圈设备的内部内设有软磁芯17，所述软磁芯17用于信号放大，对此将在下文中描述。线圈15径向观察地位于区域13内，即位于磁场14内。0031如果现在载荷即患者被安放在患者台4上，如通过箭头P所图示，则如所述表示患者台4和驱动装置的装置部件10之间的连接或至少布置在此区域内的销12也强制地受到载荷。因为装置部件10在底座侧固定地布置或通过稳定的直线引导件被引导，则可出。
21、现销12的弯曲。因此这跟随载荷箭头P在所示的示例中在左侧略向下弯曲，其中此弯曲相对小。但仍可最终出现销12且因此其中给出永久磁化的部分13的弹性变形。这又导致所产生的磁场14改变或局部变形。场向量取决于弯曲而移动。载荷越大，则弯曲负荷越强，且因此销12的弹性变形和又由此导致的磁场改变越强。0032因为线圈15处在磁场14内，所以磁场改变，即磁场运动强制地导致在线圈15内感生出感应电流。此感应电流通过相应的导线连接装置18提供到评估电子器件19上，所述评估电子器件19包括尽管低的测量信号即感应电流。因为信号高度或信号强度取决于载荷的大小，所以可通过相应的标定从所给出的测量信号精确地确定载荷的大小。
22、，因此确定患者的重量。0033如果载荷又被患者台板4接收，则销12又返回到其未变形的开始位置，则所赋予的永久磁场又返回到标定的开始状态。0034如在图3中所示，在所示的示例中，四个螺栓形缠绕的线圈15布置在线圈支架16上且围绕芯17对称分布。但也可提供超过四个此线圈15。此圆形布置所具有的优点是也可精确地检测可能的无方向性的载荷，例如在患者台板4也围绕水平轴线可能略微摆动而使得板不再水平布置的情况中。0035最后，图4示出了根据本发明的测量装置9的实施形式，所示测量装置9基于与在图2和图3中所描述的测量装置9相同的工作原理。测量装置9又包括中空的铁磁性销12，所述销12具有带有永久磁化的部分1。
23、3。此永久磁化又产生了在销12内部和外部给出说明书CN104138273A5/6页7的磁场14虚线圆。0036在此发明构造中，线圈支架16布置在销12外部的装置部件10上。该布置又使得仅销12相对于线圈支架16变形，即线圈支架16是刚性的。线圈支架16在此可构造为基本上中空柱形的，使其被销12贯穿。在所示的实施例中在线圈支架16上提供了两个分别由螺栓形地缠绕的线圈15形成的线圈对20。各线圈15在轴向上观察精确地且相互齐平地相继布置。所述线圈在径向上观察布置在区域13内，即布置在磁场14内。线圈对的每个线圈提供了自己的测量信号，使得最后每个线圈对20给出两个测量信号。这实现了差值测量，以此可实。
24、现共模抑制且因此可实现对于外部磁场影响的补偿。0037虽然仅提供一个线圈对20基本上足以，但适宜的是相互对置地布置至少一个第二线圈对20。最后，每个线圈对在受载情况中由于磁场改变而受到相同的影响，使得在理想情况中线圈对侧的测量信号相同。因此，第二线圈对20由于冗余的原因而提供。但也可根据评估电子器件19如何在测量信号的处理方面构造，考虑用于精确地确定平均的信号等。0038线圈15和销20之间的距离应尽可能小，以使信噪比尽可能小。当然，距离也必须足够大，以使得在销12弯曲时不出现接触。但销弯曲如所构造仅很小，这由于相应的连接的稳定的构造所导致。尽管如此，测量装置9也允许高精确且很精细的载荷检测。。
25、0039虽然根据图2至图4的实施例典型地描述了测量装置9在患者台板4与往复运动装置的联接区域内的整合，但此测量装置9当然也可布置在机器人臂6的区域内，例如在C弓臂7布置在相应的保持件21的区域内，C弓臂可沿所述保持件21移动其弓臂弧长或C弓臂围绕轴线可旋转地布置在所述保持件21上。因此，测量装置9可用于碰撞检测。因为当C弓臂克服障碍物行进时，在此区域内强制地出现了C弓臂与保持件21或与后接的机器人臂部分22的连接部的载荷。此载荷导致布置在此区域内的相应的销12的相应的弯曲或扭转负荷，使得可立即检测到可能的碰撞情况且可立即采取相应的措施。在此，可通过测量装置9检测纯的弯曲负荷以及扭转负荷即转矩。。
26、为此，如需要要求是螺栓形缠绕的线圈的单独线圈12的相对于相应地形成的磁场的定向，因此即纵向于或横向于销纵向轴线的定向。0040虽然本发明在细节上通过优选的实施例详细图示和描述，但本发明不受所公开的示例限制，且另外的变体可由专业人员推导出而不偏离本发明的保护范围。0041附图标号列表00421处理或检查装置00432患者台00443底座00454患者台板00465图像拍摄装置00476机器人臂00487C弓臂00498辐射源00509辐射检测器005110部件005211支架005312销说明书CN104138273A6/6页8005413部分005514磁场005615线圈005716线圈支架005817芯005918导线连接装置006019评估电子器件006120线圈对006221保持件006322机器人臂部分006423隆起0065P箭头说明书CN104138273A1/2页9图1图2说明书附图CN104138273A2/2页10图3图4说明书附图CN104138273A10。