本發(fā)明根據(jù)權(quán)利要求1涉及一種手術(shù)臺(tái)。
背景技術(shù):
術(shù)中X射線掃描和計(jì)算機(jī)斷層成像用于多種目的。一種可能的目的是控制人腦中的導(dǎo)航儀器。這樣做,頭部被固定且拍攝了頭部的計(jì)算機(jī)斷層成像(例如,在已經(jīng)將儀器引入頭部之后)。
另一種應(yīng)用是使用在后背手術(shù)中。在將信標(biāo)器固定到脊柱的后伸上之后,相對(duì)于注入物或儀器的信標(biāo)器的精確相對(duì)位置可通過X射線管或最好是計(jì)算機(jī)斷層成像而加以檢測。通過這種方式,在植入物放置期間就無需再重復(fù)進(jìn)行X射線。另外,使用此類方法,可更精確地插入螺釘。由術(shù)中斷層成像支持的導(dǎo)航提供了優(yōu)點(diǎn),例如,在嚴(yán)重的脊柱側(cè)凸情況時(shí)。
然而,用作術(shù)中拍攝X射線圖像和計(jì)算機(jī)斷層成像的已知裝置的缺點(diǎn)在于它們的繁瑣操作。確實(shí),由帶有可移動(dòng)部件的環(huán)面組成的已知器件便于病人進(jìn)入所述環(huán)面中。然而,這里產(chǎn)生計(jì)算機(jī)斷層成像的工作量也是巨大的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的任務(wù)是提出一種改良的手術(shù)臺(tái),以解決或減輕現(xiàn)有技術(shù)的問題。
根據(jù)權(quán)利要求1的手術(shù)臺(tái)解決了此任務(wù)。典型的進(jìn)一步的發(fā)展包含在從屬權(quán)利要求中。
本發(fā)明的一發(fā)明設(shè)計(jì)一種手術(shù)臺(tái),其包含用于在擔(dān)架的支撐面上收納病人的擔(dān)架,設(shè)置在所述擔(dān)架的支撐面下面的檢測器,至少部分從所述支撐面的下方區(qū)域延伸進(jìn)入所述支撐面上方區(qū)域的弓形臂和位于所述臂內(nèi)的X射線管。
本發(fā)明的典型實(shí)施例包括與所述檢測器和所述X射線管連接的控制裝置。所述控制裝置通常被構(gòu)造為通過所述X射線管和所述檢測器來實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)斷層成像。典型實(shí)施例包括與所述控制裝置連接的監(jiān)視器,其用于顯示由所述X射線管和所述檢測器拍攝的計(jì)算機(jī)斷層成像的圖像。在本申請(qǐng)所提及的單數(shù)引用的“X射線管”或其他功能件的范圍內(nèi),指的是至少一X射線管或相應(yīng)的至少一功能件,也就是說,例如,也可存在多個(gè)X射線管。
在典型實(shí)施例中,所述臂包括至少兩個(gè)或至少五個(gè)X射線管。其優(yōu)點(diǎn)在于,能夠更快更精確地獲取潛在的計(jì)算機(jī)斷層成像或更快更精確地拍攝連續(xù)的X射線圖像。在典型實(shí)施例中,所述手術(shù)臺(tái)包含所述控制裝置,其構(gòu)造為在透視模式中產(chǎn)生正?;騻鹘y(tǒng)的X射線圖像或圖像,以獲取螺旋形計(jì)算機(jī)斷層成像圖像或在短時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)備計(jì)算機(jī)斷層成像圖像,例如,在低于5秒內(nèi)準(zhǔn)備端面的計(jì)算機(jī)斷層成像圖像。在包括有多個(gè)X射線管的實(shí)施例中,所述X射線管通常設(shè)置為均勻分布在所述臂的上方。在另外的實(shí)施例中,X射線管設(shè)置為不均勻分布在所述臂的上方,從而為其他器件留出更多的空間。本發(fā)明實(shí)施例的臂的典型實(shí)施例包括放置在所述臂內(nèi)的監(jiān)視器。其優(yōu)點(diǎn)在于,在拍攝期間,可立即向手術(shù)中的外科醫(yī)生顯示結(jié)果。沒有監(jiān)視器的所述臂可能更輕盈或更小。典型實(shí)施例不僅適用于計(jì)算機(jī)斷層成像,還適用于“正?!钡腦射線透視。在“正?!钡腦射線透視中,在拍攝X射線圖像時(shí),兩個(gè)或多個(gè)管,或可在所述臂內(nèi)可位移的一個(gè)管有助于實(shí)現(xiàn)多個(gè)視角。通過這種方式,可獲取更簡單或輕質(zhì)版計(jì)算機(jī)斷層成像,其通常能夠滿足導(dǎo)航目的。
根據(jù)本發(fā)明的手術(shù)臺(tái)的典型實(shí)施例展示了具有最大半徑為70cm、50cm或40cm的臂,其具有低空間需求的優(yōu)勢。在這種情況下,通常以臂的內(nèi)徑測量半徑。典型的臂呈現(xiàn)圓形或橢圓形或任何其他彎曲形狀。圓形的優(yōu)點(diǎn)在于,將所述臂收縮回圓形凹槽節(jié)省空間。
在根據(jù)本發(fā)明的手術(shù)臺(tái)的典型實(shí)施例中,所述臂可相對(duì)于所述手術(shù)臺(tái)在所述手術(shù)臺(tái)的縱向方向上位移。所述臂,例如,可附接到與直線導(dǎo)軌相互作用的滑塊或致動(dòng)器上。通常,所述臂,例如,通過與所述擔(dān)架的縱向方向?qū)R的直線導(dǎo)軌上的致動(dòng)器所支撐。在典型的示例性實(shí)施例中,所述臂在所述擔(dān)架的縱向方向上與所述檢測器運(yùn)動(dòng)學(xué)地聯(lián)接。因此,所述臂和所述檢測器可同時(shí)位移。所述檢測器可與臂一起固定到,例如,縱向?qū)R的直線導(dǎo)軌上。典型實(shí)施例包括致動(dòng)器,例如,用于將所述臂延伸至所述支撐面上方區(qū)域內(nèi)的致動(dòng)器。此外,可設(shè)置致動(dòng)器,其用于將所述臂縱向沿著手術(shù)臺(tái)的縱向方向位移。實(shí)施例包括致動(dòng)器,其被構(gòu)造為執(zhí)行所述臂的延伸和所述臂沿著所述手術(shù)臺(tái)的縱向方向直線平移。通過將檢測器和臂運(yùn)動(dòng)學(xué)地聯(lián)接,可同時(shí)沿著縱向方向位移所述臂和所述檢測器。這使得可以以病人的各種軸向高度計(jì)算機(jī)斷層掃描所述手術(shù)臺(tái)上的病人的橫向面。通常,驅(qū)動(dòng)所述臂的致動(dòng)器與控制裝置連接從而建立和集成多個(gè)水平面的計(jì)算機(jī)斷層成像。
根據(jù)本發(fā)明的手術(shù)臺(tái)的典型實(shí)施例包括用于支撐所述擔(dān)架的下層結(jié)構(gòu),其中,所述下層結(jié)構(gòu)包括所述臂的收納空間。包含所述收納空間的所述下層結(jié)構(gòu)通常使所述臂能夠完全收或完全收縮。通過這種方式,所述臂可被完全隱藏,例如,存儲(chǔ)在所述支撐面下方,從而可以進(jìn)行不受打擾的操作。在典型實(shí)施例中,收納空間與所述臂的停放位置相關(guān)。在沿著所述擔(dān)架的縱向方向的可位移的典型臂中,通常設(shè)置至少一個(gè)與所述下層結(jié)構(gòu)中的所述收納位置相關(guān)的停放位置,從而使得可在所述下層結(jié)構(gòu)的所述停放位置完全隱藏所述臂。在這種情況下,“完全隱藏”通常指的是所述臂不通過任何組件在所述擔(dān)架的支撐面上方凸出。在另外實(shí)施例中通過能夠使所述臂折疊,例如,向下折疊或向側(cè)折疊的運(yùn)動(dòng)學(xué)機(jī)制實(shí)現(xiàn)了停放位置。所述運(yùn)動(dòng)學(xué)機(jī)制可在所述致動(dòng)器中實(shí)現(xiàn),其也是用于縱向位移所述臂的目的。
在典型實(shí)施例中,所述手術(shù)臺(tái)包括具有第二X射線管的第二臂。所述臂通常設(shè)置在縱向方向的同一水平面上。通常,所述臂運(yùn)動(dòng)學(xué)地互相聯(lián)接,若有必要的話,也運(yùn)動(dòng)學(xué)地聯(lián)接到所述檢測器上,從而使得同時(shí)沿著導(dǎo)電擔(dān)架的縱向方向進(jìn)行軸向位移變?yōu)榭赡?。?dāng)設(shè)置有兩個(gè)臂時(shí),可以看見優(yōu)勢,因?yàn)閱蝹€(gè)臂可能構(gòu)造為更短,從而使得相應(yīng)的收納空間也更短。在另外的實(shí)施例中,多個(gè)臂設(shè)置在擔(dān)架的不同端面上。在這種情況下,檢測器也設(shè)置在所述各個(gè)端面中,其反過來通常和所述臂一起縱向位移。其優(yōu)勢在于,可同時(shí)獲取多個(gè)端面。
通常,處于延伸狀態(tài)的所述臂(其部分設(shè)置在所述支撐面的上方區(qū)域)在所述X射線管或X射線管運(yùn)作時(shí)仍可移動(dòng)至少10°、20°或30°。這有利于拍攝計(jì)算機(jī)斷層成像。通常,處于延伸狀態(tài)的所述臂至少可移動(dòng)的角度范圍對(duì)應(yīng)于所述臂的兩個(gè)X射線管之間的距離。通過這種方式,沿著所述臂的每一角度范圍可通過X射線管進(jìn)行掃描。在X射線管的間距設(shè)置為,例如,30°的情況下,所述臂相應(yīng)地在其角度位置通??梢苿?dòng)至少30°。
本發(fā)明的實(shí)施例中使用的典型X射線管呈現(xiàn)最大100mm的大小,通常最多為70mm或50mm。在此情況下的“大小”指定的是最長延伸,通常指長度。本發(fā)明的手術(shù)臺(tái)中使用的典型X射線管呈現(xiàn)最大20mm的直徑,最大15mm或通常最大12mm。這使得X射線管被安置在在所述臂中。所述臂的典型尺寸為最大寬度為50cm或30cm,最大厚度為10cm或7cm,這使得設(shè)計(jì)格外緊湊。典型X射線管具有最少50KV加速電壓的特點(diǎn),在操作時(shí),通常加速電壓至少可為70KV。
在典型實(shí)施例中,所述手術(shù)臺(tái)包括定位系統(tǒng)。所述定位系統(tǒng)通常固定到所述臂上。所述定位系統(tǒng)的另一選擇是被設(shè)置在安裝在所述手術(shù)臺(tái)上的另一支持器上。在典型實(shí)施例中,所述定位系統(tǒng)與所述控制裝置相關(guān)聯(lián)。通過這種方式,可通過在計(jì)算機(jī)斷層成像中加以描繪的所述定位系統(tǒng)來聚焦于結(jié)構(gòu)。所述定位系統(tǒng)通常包括激光或另一光源。通過這種方式,例如,可為注射標(biāo)記穿刺位置。
根據(jù)本發(fā)明的手術(shù)臺(tái)的典型實(shí)施例包括通常用于通過注射器件或內(nèi)窺鏡的所述臂中的開口。所述定位系統(tǒng)通常固定到所述臂中。此情況下的所述定位系統(tǒng)通常被構(gòu)造為進(jìn)入所述開口的下方區(qū)域,從而使得通過所述定位系統(tǒng)來對(duì)內(nèi)窺鏡進(jìn)行穿過所述開口的定位注射或定位引入變?yōu)榭赡堋?/p>
附圖說明
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)和特征將利用附圖在下面進(jìn)行描述,其中,附圖示出了:
圖1為手術(shù)臺(tái)的典型實(shí)施例的示意性截面圖。
圖2為圖1的實(shí)施例在所述臂延伸的另一操作狀態(tài)下的另一示意性截面圖;
圖3為圖1和圖2實(shí)施例的俯視圖;和
圖4為手術(shù)臺(tái)的另一實(shí)施例的示意性截面圖。
具體實(shí)施方式
以下將參照附圖來描述典型實(shí)施例,其中,本發(fā)明不局限于示例性實(shí)施例,本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求確定。
圖1示出了示意性截面圖的手術(shù)臺(tái)1的典型實(shí)施例。手術(shù)臺(tái)1包括設(shè)置為收納病人的擔(dān)架3。為了此目的,擔(dān)架3在其上側(cè)具有支撐面5。在擔(dān)架3內(nèi)及支撐面5下方,設(shè)置有檢測器7。檢測器7適用于檢測X射線(例如,計(jì)算機(jī)斷層成像)和PET掃描或PET/CT掃描范圍內(nèi)的γ射線。
實(shí)施例典型的檢測器適用于檢測PET、SPECT或PET/CT掃描范圍內(nèi)的X射線或γ射線。在另外的示例性實(shí)施例中,檢測器只適用于檢測X射線或γ射線。這可降低檢測器成本。能夠檢測不同類型的射線,例如X射線和γ射線的檢測器適用于更普遍的使用。
檢測器7與位于手術(shù)臺(tái)1的下層結(jié)構(gòu)11內(nèi)的控制裝置9相關(guān)??刂蒲b置9被構(gòu)造為收納和處理來自檢測器7中的信號(hào)。此外,控制裝置為典型實(shí)施例中的X射線管提供高電壓。
檢測器7的已處理數(shù)據(jù)可用來產(chǎn)生傳統(tǒng)或透視X射線掃描、計(jì)算機(jī)斷層成像圖像或PET圖像。在實(shí)施例中可能有進(jìn)一步的評(píng)估,例如,SPECT。為了此目的,控制裝置9可與監(jiān)視器連接。
在實(shí)施例中,附加的檢測器還可集成到所述收納空間或所述臂中。
圖1實(shí)施例的手術(shù)臺(tái)1包括臂15。在手術(shù)期間或在存儲(chǔ)或停放狀態(tài)期間,臂15通常設(shè)置在手術(shù)臺(tái)1的下層結(jié)構(gòu)11的收納空間17中。當(dāng)臂15被收納在收納空間17內(nèi)時(shí),其大部分長度位于支撐面的下方。在例如圖1所示的典型實(shí)施例中,臂15可完全收縮進(jìn)入支撐面5的下方區(qū)域。
通過與控制裝置9連接的致動(dòng)器19來收納控制裝置9的控制命令,臂15的至少一大部分可延伸進(jìn)入支撐面5的上方區(qū)域。在這種情況下下,臂15的移動(dòng)方向遵循圖1中的標(biāo)號(hào)21的箭頭方向。此外,致動(dòng)器19適應(yīng)于將臂15沿著縱向方向移動(dòng),因此沿著直線導(dǎo)軌,垂直于圖1的圖平面(圖1中未示出)。在臂15的延伸狀態(tài)下更是如此。在這種情況下的延伸狀態(tài)指的是,臂15的至少一大部分安置在支撐面5的上方區(qū)域中。
集成到所述臂上的X射線管25以30°的等距角的距離分布在臂15的上方。X射線管,例如,為碳納米管類型。在另外實(shí)施例實(shí)施例中,使用了其他的X射線管,其中,若使用的小X射線管的最大總長為7cm或5cm,可用一種特別有利的方式來將實(shí)施例設(shè)計(jì)為具有小尺寸臂,圖1的截面圖對(duì)應(yīng)于臂15的停放位置。臂15的停放位置對(duì)應(yīng)于所述臂能在收納空間17中所隱藏的位置。這樣的停放位置的優(yōu)點(diǎn)在于,不要求所述手術(shù)臺(tái)的下層位置的整個(gè)長度上都具有槽部,只需要在收納臂15的所述停放位置上具有槽部。在另外的示例性實(shí)施例中,所述臂可在縱向方向上移動(dòng),甚至是處于縮回位置。然而,這要求以相應(yīng)的方式構(gòu)造下層結(jié)構(gòu),使得所述臂能夠在手術(shù)臺(tái)的多個(gè)位置中被延伸。
圖2再次示出了圖1的示例性實(shí)施例,其中,圖2所示的臂15的位置中,所述臂的大部分位于擔(dān)架3的支撐面5的上方。
所述臂的半徑通常為40cm。設(shè)置在安安支撐面上方的所述臂的狀態(tài)也指臂的延伸狀態(tài)。
在延伸狀態(tài)中,可以通過X射線管25用X射線照射位于支撐面5上的病人。所述X射線通過擔(dān)架3中的檢測器7檢測,其取決于病人組織的吸收情況。通過將臂沿著雙箭頭21移動(dòng),X射線管25可被置于不同的位置,從而可以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)斷層成像。
在臂15的延伸狀態(tài)中,還可以通過致動(dòng)器19將臂15沿著擔(dān)架3的縱向方向移動(dòng)。圖3示意性地示出了這一點(diǎn),在圖3中,圖1和圖2的實(shí)施例以頂視圖的方式示意性示出。在圖3中,可以看見臂15中的開口30和附接到臂15的檢測器32。通過開口30,可通過臂15將,例如,內(nèi)窺鏡引入到病人體內(nèi)。
實(shí)施例包括可在圓周方向上延伸和移動(dòng)臂,還可利用所述臂的移動(dòng)在多個(gè)角度位置移動(dòng)至少一X射線管。在另外的實(shí)施例中,所述臂包括在圓周方向移動(dòng)可相對(duì)于所述臂的至少一X射線管的驅(qū)動(dòng)器,例如,移動(dòng)至少45°或至少90°。因此,使用單個(gè)X射線管可快速到達(dá)不同位置,或者同時(shí)可快速位移多個(gè)X射線管。
在所述開口區(qū)域,還安置了定位系統(tǒng)34,其同樣與控制裝置9連接。通過所述定位系統(tǒng)34,可聚集結(jié)構(gòu),所述結(jié)構(gòu)之前已通過在手術(shù)臺(tái)1上的使用檢測器7、控制裝置9和監(jiān)視器32的計(jì)算機(jī)斷層成像識(shí)別。通過這種方式,可定位引入,如內(nèi)窺鏡。定位系統(tǒng)34在典型實(shí)施例中包括激光或另一光源,例如,能夠在病人身體表面上標(biāo)記某個(gè)點(diǎn)的鹵素?zé)簟?/p>
圖3示出了臂15是如何能在手術(shù)臺(tái)1的縱向方向沿著箭頭36移動(dòng)的。為達(dá)到此目的,使用沿著直線導(dǎo)軌38運(yùn)行的致動(dòng)器19(圖1和圖2)。在另外的實(shí)施例中,在手術(shù)臺(tái)1的縱向方向上的另一位置設(shè)置了第一臂,其例如,能夠在幾個(gè)橫向水平面上產(chǎn)生計(jì)算機(jī)斷層成像。
圖1到圖3的示例性實(shí)施例的檢測器7通過致動(dòng)器19與臂15運(yùn)動(dòng)學(xué)地聯(lián)接,從而使得在臂15的縱向位移的情況下,檢測器7將同時(shí)隨之在縱向方向位移。這使得可以獲得示例性實(shí)施例的擔(dān)架上所支撐的病人的不同橫斷面的CT圖像。從所述控制裝置到實(shí)施例中的所述臂或所述檢測器的連接通過直線導(dǎo)軌布線或?yàn)闊o線,在此情況下,能源提供僅通過直線導(dǎo)軌來執(zhí)行。通過這種方式,最大的兩極需要被轉(zhuǎn)移,從而可省去昂貴的多級(jí)配線。甚至在沿著所述直線導(dǎo)軌完全有線轉(zhuǎn)移的情況下,給出的選擇為在所述直線導(dǎo)軌中以這種方式布線,使得所述致動(dòng)器和所述臂及所述檢測器能夠位移。
圖4示出了另一實(shí)施例,此實(shí)施例中存在兩個(gè)臂15和115。臂15和115和檢測器7一起設(shè)置在端面上,且能夠在實(shí)施例4的手術(shù)臺(tái)101的縱向方向上共同移動(dòng)。與圖1到圖3的描述的部件相同或相似的部件將不再在圖4中單獨(dú)或總體描述中加以解釋。相同的標(biāo)號(hào)通常表示相同或相似的部件。
示例性實(shí)施例包含第二臂,其優(yōu)點(diǎn)在于,每個(gè)臂可設(shè)計(jì)為更短,從而使得所述手術(shù)臺(tái)中的所述收納空間能夠設(shè)計(jì)為,例如,更小。此外,在某些情形下,兩個(gè)臂可覆蓋更大的區(qū)域。
同圖1到圖3的示例性實(shí)施例一樣,圖4的示例性實(shí)施例也包括控制裝置9和例如監(jiān)視器或臂15和115中的開口,然而,為簡要起見,圖4未示出開口。
在典型實(shí)施例中,存在兩個(gè)弓形臂和設(shè)置在所述擔(dān)架中的檢測器。在此情況下,檢測器通常設(shè)計(jì)為平的。在另外的實(shí)施例中,彎曲的檢測器設(shè)置在所述手術(shù)臺(tái)的所述下層結(jié)構(gòu)中。這在拍攝計(jì)算機(jī)斷層成像時(shí)將造成很多優(yōu)點(diǎn),因?yàn)樵阡J角中射線不需要被所述檢測器檢測。
在另外的示例性實(shí)施例中,所述兩個(gè)臂或所述臂繞著手術(shù)臺(tái)的縱向軸可折疊,從而使得所述臂離病人的距離可有所變化或所述臂的適應(yīng)性可針對(duì)具有不同圍長的病人加以調(diào)整。這樣的實(shí)施例可被實(shí)現(xiàn),例如,因?yàn)樵谌魏吻闆r下出現(xiàn)的致動(dòng)器,還能使得在延伸狀態(tài)下的所述臂能夠繞著所述縱向軸線傾斜。在這種情況下,必須考慮到,當(dāng)所述臂縮回時(shí),只能給出收納所述臂的所述收納空間的運(yùn)動(dòng)學(xué)限制。相反,當(dāng)所述臂延伸時(shí),所述臂繞著縱向軸線傾斜是可能的。
通常,示例性實(shí)施例的致動(dòng)器被構(gòu)造為在低于15秒或低于10秒內(nèi)將所述臂從延伸狀態(tài)切換到縮回狀態(tài)。其優(yōu)點(diǎn)在于,可快速產(chǎn)生術(shù)中計(jì)算機(jī)斷層成像,也能快速再次隱藏所述臂。
在實(shí)施例中,至少一另外檢測器集成到所述臂或所述下層結(jié)構(gòu)中。因此,可實(shí)現(xiàn)廣泛的覆蓋范圍。所述檢測器可以彎曲狀態(tài)安置在,例如,其中一個(gè)所述臂中。另一選擇是安置在所述下層結(jié)構(gòu)中,所述擔(dān)架或所述擔(dān)架的部件能更好地呈現(xiàn)低輻射吸收。