DE102014206301A1

DE102014206301A1 - C-arm fixture, X-ray angiography apparatus and method for orbital motion of a C-arm

Info

Publication number: DE102014206301A1
Application number: DE201410206301
Authority: DE
Inventors: Michael Atzinger; Stefan Gross; Thomas Kleber; Wolfgang Neuber; Gerhard Wurzer
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 2014-04-02
Filing date: 2014-04-02
Publication date: 2015-03-19
Also published as: CN204909477U

Abstract

Die Erfindung gibt eine C-Bogen-Haltevorrichtung eines röntgenbildgebenden Geräts an. Die Vorrichtung weist auf: – eine boden- oder deckenmontierbare Stativeinheit (6) – einen C-Bogen (2) und – eine Gelenkarmeinheit (7), die mit dem C-Bogen (2) derart in Wirkverbindung steht, dass eine Bewegung der Gelenkarmeinheit (7) den C-Bogen (2) eine kreisbahnförmige Orbitalbewegung ausführen lässt. Die Erfindung gibt auch ein Röntgenangiografiegerät mit einer derartigen C-Bogen-Halteeinheit und ein Verfahren zur Orbitalbewegung eines C-Bogens an. Gegenüber bekannten Ausführungen besitzt die Erfindung den Vorteil, dass die Hygiene verbessert ist, da rotierende Achsen besser abgedichtet werden können und kein Schmutz in gebogene Führungselemente hineingezogen werden kann.The invention provides a C-arm holding device of an X-ray imaging device. The device comprises: - a floor or ceiling-mountable tripod unit (6) - a C-arm (2) and - an articulated arm unit (7) operatively connected to the C-arm (2) such that movement of the articulated arm unit (7) makes the C-arm (2) perform a circular orbital motion. The invention also provides an X-ray angiography apparatus having such a C-arm holding unit and a method for orbital movement of a C-arm. Compared to known embodiments, the invention has the advantage that the hygiene is improved because rotating axes can be better sealed and no dirt can be drawn into curved guide elements.

Description

Gebiet der Erfindung Field of the invention

Die Erfindung betrifft eine C-Bogen-Haltevorrichtung eines röntgenbildgebenden Geräts mit einer boden- oder deckenmontierbaren Stativeinheit und einem C-Bogen sowie ein Röntgenangiografiegerät mit einer derartigen C-Bogen-Haltevorrichtung. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Orbitalbewegung eines C-Bogens eines röntgenbildgebenden Geräts. The invention relates to a C-arm holding device of an X-ray imaging device with a floor or ceiling-mountable tripod unit and a C-arm and a Röntgenangiografiegerät with such a C-arm-holding device. The invention also relates to a method for orbital movement of a C-arm of an X-ray imaging device.

Hintergrund der Erfindung Background of the invention

C-Bogen-Geräte sind heute in der medizinischen Bildgebung weit verbreitet. An einem C-förmigen Grundkörper ist hierbei ein Diagnose- oder Behandlungsgerät befestigt. Aufgrund seiner Form lässt sich der C-Bogen und mit ihm das Diagnose- bzw. Behandlungsgerät orbital um einen zu untersuchenden beziehungsweise zu behandelnden Punkt eines Patienten verfahren, um so verschiedene Winkelstellungen zwischen Patient und Diagnose- bzw. Behandlungsgerät zu erreichen, ohne den Patienten umlagern zu müssen. C-arm devices are widely used in medical imaging today. On a C-shaped body in this case a diagnostic or treatment device is attached. Due to its shape, the C-arm and, with it, the diagnosis or treatment device orbital can be moved around a point of a patient to be examined or treated so as to achieve different angular positions between the patient and the diagnosis or treatment device without relocating the patient to have to.

Als Diagnosegeräte sind vor allem Röntgengeräte verbreitet, bei denen an einem Ende des C-Bogens eine Röntgenquelle und am anderen Ende der Röntgenquelle gegenüberliegend ein Röntgenempfänger bzw. Bildverstärker angebracht ist. X-ray devices are particularly widespread as diagnostic devices in which an X-ray source is mounted at one end of the C-arm and an X-ray receiver or image intensifier is mounted opposite at the other end of the X-ray source.

Ist bei einem C-Bogen-Gerät sichergestellt, dass bei Orbitalfahrt das Diagnose- bzw. Behandlungsgerät in jeder Winkelstellung auf den selben Punkt ausgerichtet ist, spricht man von einem isozentrischen C-Bogen-Gerät. C-Bögen können auch um eine die Orbitalachse rechtwinklig schneidende Angularachse verschwenkbar sein. If a C-arm device ensures that the diagnostic or treatment device is aligned at the same point in every angular position during orbital travel, this is called an isocentric C-arm device. C-arms can also be pivotable about an angular axis which intersects the orbital axis at right angles.

In der Regel wird der C-Bogen in einem Rollenlager verfahrbar geführt, um die Orbitalbewegung ausführen zu können. Beispielhaft ist ein derartiger C-Bogen in der Offenlegungsschrift DE 10 2004 011 460 A1 angegeben. As a rule, the C-arm is movably guided in a roller bearing in order to be able to carry out the orbital movement. By way of example, such a C-arm in the published patent application DE 10 2004 011 460 A1 specified.

C-Bögen kommen auch bei der Angiografie zum Einsatz. 1 zeigt eine räumliche Ansicht des Angiografieröntgengeräts „Artis zee“ der Fa. Siemens mit einem Deckenstativ 1, an dem ein C-Bogen 2 um die Orbitalachse OA drehbar gelagert ist. An den Enden des C-Bogens 2 sind der Röntgenstrahler 3 und der Röntgendetektor 4 angebracht. Das Deckenstativ 1 ist so konzipiert, dass es bezüglich der Rotationsfreiheitsgrade des C-Bogens 2 in allen Richtungen bewegbar ist und Achswinkel von bis zu 200° abfahren kann. C-arms are also used in angiography. 1 shows a spatial view of the angiography X-ray machine "Artis zee" the company Siemens with a ceiling mount 1 on which a C-bow 2 is rotatably mounted about the orbital axis OA. At the ends of the C-arm 2 are the X-ray source 3 and the X-ray detector 4 appropriate. The ceiling tripod 1 is designed to match the rotational degrees of freedom of the C-arm 2 can be moved in all directions and can drive off axis angles of up to 200 °.

Damit der C-Bogen 2 einen großen Bereich abfahren kann, ist der C-Bogen 2 mit Rollenführungen ausgestattet, die zudem in einem Teleskopwagen 5 laufen, der wiederum einen Teil der benötigten Wegstrecke mitfährt. Die so geschaffene teleskopierende Bewegung ermöglicht große Verfahrwege. So that the C-bow 2 can go down a large area is the C-arm 2 equipped with roller guides, which also in a telescopic carriage 5 run, in turn, a part of the required distance mitfährt. The thus created telescoping movement allows large travel paths.

Zusammenfassung der Erfindung Summary of the invention

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine weitere C-Bogen-Haltevorrichtung und ein weiteres Röntgenangiografiegerät sowie ein zugehöriges Verfahren zur Orbitalbewegung eines C-Bogens anzugeben, die große orbitale Drehbewegungen ermöglichen. It is an object of the invention to provide a further C-arm holding device and another X-ray angiography device and an associated method for orbital movement of a C-arm, which allow large orbital rotational movements.

Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe mit der C-Bogen-Halteeinheit, dem Röntgenangiografiegerät und dem Verfahren zur Orbitalbewegung eines C-Bogens der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. According to the invention, the stated object is achieved with the C-arm holding unit, the X-ray angiography apparatus and the method for orbital movement of a C-arm of the independent claims. Advantageous developments are specified in the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird anstelle einer Rollenführung des C-Bogens ein Gelenkarm eingesetzt, an dem ein C-Bogen drehbar gelagert ist. Durch geeignete Bewegung des Gelenkarms und Ausbildung seiner Drehachsen kann der C-Bogen eine Orbitalbewegung ausführen. Charakteristisch für den Gelenkarm ist, dass er mehrere zueinander parallel Drehachsen aufweist. According to the invention, instead of a roller guide of the C-arm, an articulated arm is used, on which a C-arm is rotatably mounted. By suitable movement of the articulated arm and the formation of its axes of rotation, the C-arm can perform an orbital motion. Characteristic of the articulated arm is that it has several mutually parallel axes of rotation.

Die Erfindung beansprucht eine C-Bogen-Haltevorrichtung eines röntgenbildgebenden Geräts mit einer boden- oder deckenmontierbaren Stativeinheit, mit einem C-Bogen und mit einer Gelenkarmeinheit, die mit dem C-Bogen derart in Wirkverbindung steht, dass eine Bewegung der Gelenkarmeinheit den C-Bogen eine kreisbahnförmige Orbitalbewegung ausführen lässt. The invention claims a C-arm fixture of an X-ray imaging device with a floor or ceiling-mountable tripod unit, with a C-arm and with a Gelenkarmeinheit, which is in operative connection with the C-arm such that movement of the Gelenkarmeinheit the C-arm make a circular orbital motion.

Gegenüber bekannten Ausführungen besitzt die Erfindung den Vorteil, dass die Hygiene verbessert ist, da rotierende Achsen besser abgedichtet werden können und kein Schmutz in gebogene Führungselemente hineingezogen werden kann. Außerdem kann die Vorrichtung besser gereinigt werden, da kein Teil des C-Bogens in einer Führungseinheit verschwindet. Des Weiteren bietet die erfindungsgemäße Lösung eine höhere Bewegungsgüte und dadurch eine bessere Bildqualität, da die Rotationsachsen durch Direktantriebe spielfrei gestaltet werden können. Compared to known embodiments, the invention has the advantage that the hygiene is improved because rotating axes can be better sealed and no dirt can be drawn into curved guide elements. In addition, the device can be cleaned better, since no part of the C-arm disappears in a guide unit. Furthermore, the solution according to the invention offers a higher quality of motion and thus a better image quality, since the axes of rotation can be designed without play by direct drives.

In einer Weiterbildung ist ein erstes Ende der Gelenkarmeinheit mit der Stativeinheit drehbar verbundenen und an einem zweiten Ende der Gelenkarmeinheit ist der C-Bogen drehbar angeordnet, wobei die Gelenkarmeinheit ausgebildet ist, durch Bewegung die Orbitalbewegung des C-Bogen um eine Orbitalachse auszuführen. In a further development, a first end of the articulated arm unit is rotatably connected to the stand unit, and at a second end of the articulated arm unit, the C-arm is rotatably arranged, the articulated arm unit being configured to orbitally move the orbital movement about an orbital axis.

In einer weiteren Ausführungsform weist die C-Bogen-Haltevorrichtung mindestens zwei bewegliche Arme der Gelenkarmeinheit auf, die zueinander um eine zu der Orbitalachse parallele gemeinsame erste Achse drehbar gelagert sind. In a further embodiment, the C-arm holding device has at least two movable arms of the articulated arm unit, which are rotatably mounted to each other about a common first axis parallel to the orbital axis.

In einer weiteren Ausgestaltung kann die Gelenkarmeinheit um eine zu der Orbitalachse parallele zweite Achse drehbar mit der Stativeinheit verbunden sein. In a further embodiment, the articulated arm unit can be rotatably connected to the stand unit by a second axis parallel to the orbital axis.

In einer weiteren Ausbildung kann der C-Bogen um eine zu der Orbitalachse parallele dritte Achse drehbar mit der Gelenkarmeinheit verbunden sein. In a further embodiment, the C-arm may be rotatably connected to the Gelenkarmeinheit about a parallel to the orbital axis third axis.

Des Weiteren kann die dritte Achse in der Mitte des C-Bogens ausgebildet sein. Furthermore, the third axis may be formed in the middle of the C-arm.

In einer weiteren Ausführungsform weist die C-Bogen-Haltevorrichtung ein zwischen der Stativeinheit und der Gelenkarmeinheit angeordnetes Drehgelenk der Stativeinheit auf, das ausgebildet ist, den C-Bogen angular zu drehen. In a further embodiment, the C-arm holding device has a pivot joint, which is arranged between the stand unit and the articulated arm unit, of the stand unit, which is designed to rotate the C-arm in an angular manner.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann das Drehgelenk eine zu einer Bodenoberfläche parallele vierte Achse aufweisen, um die die Gelenkarmeinheit drehbar gelagert ist. In a further development of the invention, the rotary joint may have a fourth axis parallel to a bottom surface about which the articulated arm unit is rotatably mounted.

In einer weiteren Ausgestaltung kann die Gelenkarmeinheit Armgelenke aufweisen, die ausgebildet sind, die Drehungen um die erste, zweite und dritte Achse auszuführen. In a further embodiment, the articulated arm unit may comprise arm joints which are configured to execute the rotations about the first, second and third axes.

Des Weiteren können die Armgelenke voneinander unabhängig einzeln antreibbar oder miteinander mechanisch gekoppelt sein. Furthermore, the arm joints can be independently driven individually or mechanically coupled to each other independently.

Die Erfindung beansprucht auch ein Röntgenangiografiegerät mit einer erfindungsgemäßen C-Bogen-Haltevorrichtung. The invention also claims an X-ray angiography apparatus with a C-arm holding device according to the invention.

Die Erfindung beansprucht außerdem ein Verfahren zur Orbitalbewegung eines C-Bogens eines röntgenbildgebenden Geräts mit einer erfindungsgemäßen C-Bogen-Haltevorrichtung, wobei die Orbitalbewegung des C-Bogens durch eine Bewegung der Gelenkarmeinheit ausgeführt wird. The invention further claims a method of orbitally moving a C-arm of an X-ray imaging apparatus with a C-arm fixture according to the invention, wherein the orbital motion of the C-arm is performed by a movement of the articulated arm unit.

Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung werden aus den nachfolgenden Erläuterungen eines Ausführungsbeispiels anhand von schematischen Zeichnungen ersichtlich. Other features and advantages of the invention will become apparent from the following explanations of an embodiment with reference to schematic drawings.

Es zeigen: Show it:

1: eine räumliche Ansicht eines Deckenstativs mit C-Bogen gemäß Stand der Technik, 1 FIG. 3: a spatial view of a ceiling stand with C-arm according to the prior art, FIG.

2: eine räumliche Ansicht einer deckenmontierten C-Bogen-Halteeinheit mit einer Gelenkarmeinheit und einem C-Bogen in einer ersten Position, 2 FIG. 3 is a perspective view of a ceiling-mounted C-arm holding unit with an articulated arm unit and a C-arm in a first position. FIG.

3: eine räumliche Ansicht einer deckenmontierten C-Bogen-Halteeinheit mit einer Gelenkarmeinheit und einem C-Bogen in einer zweiten Position, 3 FIG. 4 is a perspective view of a ceiling-mounted C-arm holding unit with an articulated arm unit and a C-arm in a second position. FIG.

4: eine räumliche Ansicht einer deckenmontierten C-Bogen-Halteeinheit mit einer Gelenkarmeinheit und einem C-Bogen in einer dritten Position, 4 FIG. 3 is a perspective view of a ceiling-mounted C-arm holding unit with an articulated arm unit and a C-arm in a third position. FIG.

5: eine räumliche Ansicht einer deckenmontierten C-Bogen-Halteeinheit mit einer Gelenkarmeinheit und einem C-Bogen in einer vierten Position und 5 FIG. 3: a perspective view of a ceiling-mounted C-arm holding unit with an articulated arm unit and a C-arm in a fourth position and FIG

6: eine räumliche Ansicht einer deckenmontierten C-Bogen-Halteeinheit mit einer Gelenkarmeinheit und einem C-Bogen in einer fünften Position. 6 FIG. 4: a perspective view of a ceiling-mounted C-arm holding unit with an articulated arm unit and a C-arm in a fifth position. FIG.

Detaillierte Beschreibung eines Ausführungsbeispiels Detailed description of an embodiment

2 bis 6 zeigen räumliche Ansichten einer C-Bogen-Haltevorrichtung mit einem C-Bogen 2. Die Zeichnungen unterscheiden sich durch die unterschiedliche Position des C-Bogens 2. An einer deckenmontierten Stativeinheit 6 mit einem am deckenfernen Ende ausgebildeten Drehgelenk 11 ist eine Gelenkarmeinheit 7 mit ihrem ersten Ende 8 um eine zweite Achse A2 drehbar gelagert verbunden. Die zweite Achse A2 ist parallel zu einer Orbitalachse OA der C-Bogen-Haltevorrichtung. Mit Hilfe des Drehgelenks 11 lässt sich die Gelenkarmeinheit 7 angular um eine vierte Achse A4 drehen. Die vierte Achse A4 ist parallel zu einer Angularachse AA der C-Bogen-Haltevorrichtung und parallel zur Bodenoberfläche 12 ausgerichtet. Am zweiten Ende 9 der Gelenkarmeinheit 7 ist der C-Bogen 2 um eine erste Achse A1 drehbar angeordnet. Die erste Achse A1 ist parallel zur Orbitalachse OA ausgerichtet. 2 to 6 show spatial views of a C-arm holder with a C-arm 2 , The drawings differ in the different position of the C-arm 2 , On a ceiling-mounted tripod unit 6 with a trained at the ceiling distal end pivot 11 is an articulated arm unit 7 with her first end 8th connected rotatably about a second axis A2. The second axis A2 is parallel to an orbital axis OA of the C-arm holding device. With the help of the swivel joint 11 can be the articulated arm unit 7 rotate angularly about a fourth axis A4. The fourth axis A4 is parallel to an angular axis AA of the C-arm fixture and parallel to the ground surface 12 aligned. At the second end 9 the articulated arm unit 7 is the C-arm 2 rotatably disposed about a first axis A1. The first axis A1 is aligned parallel to the orbital axis OA.

Die Gelenkarmeinheit 7 weist zwei Gliederarme 10 auf, die miteinander, zur Stativeinheit 6 und zum C-Bogen 2 mit Hilfe von Armgelenken 13 verbunden sind. Durch eine geeignete Ansteuerung der Bewegung der Gliederarme 10 ist es möglich, dass der C-Bogen 2 eine Rotationsbewegung um die Orbitalachse OA ausführen kann. Dabei können die motorbetriebenen Armgelenke 13 einzeln ansteuerbar oder aber mechanisch, beispielweise über Zahnriemen, miteinander gekoppelt sein. The articulated arm unit 7 has two limb arms 10 on, with each other, to the tripod unit 6 and to the C-arm 2 with the help of wrist joints 13 are connected. By a suitable control of the movement of the limb arms 10 is it possible that the C-bow 2 can perform a rotational movement about the orbital axis OA. Here are the motorized wrists 13 individually controllable or mechanically, for example via toothed belt, be coupled together.

Die Gelenkarmeinheit 7 kann bei Bedarf auch mehr als zwei Armglieder 10 aufweisen. Bevorzugt wird die C-Bogen-Halteeinheit bei Angiografieröntgengeräten verwendet. The articulated arm unit 7 If necessary, more than two arm members 10 exhibit. Preferably, the C-arm holding unit is used in angiographic x-ray machines.

2 zeigt die C-Bogen-Haltevorrichtung mit dem C-Bogen 2 in einer nach rechts offenen ersten Position. 3 zeigt die C-Bogen-Haltevorrichtung mit dem C-Bogen 2 in einer nach oben offenen zweiten Position. 4 zeigt die C-Bogen-Haltevorrichtung mit dem C-Bogen 2 in einer nach rechts oben offenen dritten Position. 5 zeigt die C-Bogen-Haltevorrichtung mit dem C-Bogen 2 in einer nach rechts unten vierten Position. 6 zeigt die C-Bogen-Haltevorrichtung mit dem C-Bogen 2 in einer nach unten offenen fünften Position. 2 shows the C-arm holder with the C-arm 2 in a first open position to the right. 3 shows the C-arm holder with the C-arm 2 in an upwardly open second position. 4 shows the C-arm holder with the C-arm 2 in a third position open to the right. 5 shows the C-arm holder with the C-arm 2 in a lower right fourth position. 6 shows the C-arm holder with the C-arm 2 in a fifth open position downwards.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Deckenstativ ceiling mount
2 2: C-Bogen C-arm
3 3: Röntgenstrahler X-ray
4 4: Röntgendetektor X-ray detector
5 5: Teleskopwagen telescopic Cart
6 6: Stativeinheit tripod unit
7 7: Gelenkarmeinheit Gelenkarmeinheit
8 8th: erstes Ende der Gelenkarmeinheit 7 first end of the articulated arm unit 7
9 9: zweites Ende der Gelenkarmeinheit 7 second end of the articulated arm unit 7
10 10: Armglied der Gelenkarmeinheit 7 Arm member of the articulated arm unit 7
11 11: Drehgelenk swivel
12 12: Bodenoberfläche ground surface
13 13: Armgelenk der Gelenkarmeinheit 7 Arm joint of the articulated arm unit 7
A1 A1: erste Achse first axis
A2 A2: zweite Achse second axis
A3 A3: dritte Achse third axis
A4 A4: vierte Achse fourth axis
AA AA: Angularachse Angularachse
OA OA: Orbitalachse orbital axis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004011460 A1 [0005]

Claims

C-arm holder of an X-ray imaging device comprising: - a floor-mounted or ceiling-mountable tripod unit ( 6 ) and - a C-arm ( 2 ), characterized by: - an articulated arm unit ( 7 ), with the C-arm ( 2 ) is operatively connected in such a way that a movement of the articulated arm unit ( 7 ) the C-arm ( 2 ) makes a circular orbital motion.

C-arm holding device according to claim 1, characterized in that a first end ( 8th ) of the articulated arm unit ( 7 ) with the tripod unit ( 6 ) and that at a second end ( 9 ) of the articulated arm unit ( 7 ) the C-arm ( 2 ) is rotatably arranged, wherein the articulated arm unit ( 7 ) is formed by movement, the orbital motion of the C-arm ( 2 ) to execute an orbital axis (OA).

C-arm holding device according to claim 2, characterized by: - at least two movable arm members ( 10 ) of the articulated arm unit ( 7 ), which are mutually rotatable about a common to the orbital axis (OA) common first axis (A1).

C-arm holding device according to claim 2 or 3, characterized in that the articulated arm unit ( 7 ) about a to the orbital axis (OA) parallel to the second axis (A2) rotatable with the tripod unit ( 6 ) connected is.

C-arm holding device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the C-arm ( 2 ) about a to the orbital axis (OA) parallel third axis (A3) rotatable with the Gelenkarmeinheit ( 7 ) connected is.

C-arm holding device according to claim 5, characterized in that the third axis (A3) in the middle of the C-arm ( 2 ) is trained.

C-arm holding device according to one of the preceding claims, characterized by: - one between the stand unit ( 6 ) and the articulated arm unit ( 7 ) arranged swivel joint ( 11 ), which is formed, the C-arm ( 2 ) to turn angularly.

C-arm holding device according to claim 7, characterized in that the swivel joint ( 11 ) one to a soil surface ( 12 ) has parallel fourth axis (A4) around which the articulated arm unit ( 7 ) is rotatably mounted.

C-arm holding device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the articulated arm unit ( 7 ) Wrists ( 13 ) configured to perform the rotations about the first, second and third axes (A1, A2, A3).

C-arm holding device according to claim 9, characterized in that the arm joints ( 13 ) are independently driven individually.

C-arm holding device according to claim 9, characterized in that the arm joints ( 13 ) are mechanically coupled to each other.

X-ray angiography apparatus with a C-arm holding device according to one of the preceding claims.

Method for orbital movement of a C-arm of an X-ray imaging device with a C-arm holding device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the orbital movement of the C-arm ( 2 ) by a movement of the articulated arm unit ( 7 ) is performed.