DE4332614A1 - Vorrichtung zur Manipulation eines Röntgengeräts - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Manipulation eines Röntgengeräts und insbesondere zur Auslösung und Durchführung dieser Manipulation. Die Er­ findung bezweckt, die Operationen zur Manipulation der verschiedenen Röntgen­ geräte ergonomischer zu gestalten, ohne dadurch die Manipulationssicherheit dieser Geräte zu verringern.

Bei den Röntgengeräten unterscheidet man im wesentlichen einerseits Röntgen­ tische, auf die die Patienten gelegt werden, und andererseits Röntgenröhren und ihre Zusatzgeräte. Ein Röntgentisch muß verschoben, angehoben oder abge­ senkt oder auch gekippt werden, um dem Patienten die besten Positionen in be­ zug auf die Röntgenröhre zu erteilen. Einer Röntgenröhre oder deren Zusatzge­ räten müssen Bewegungen gleicher Art erteilt werden. Um den Tisch, die Rönt­ genröhre oder deren Zusatzgeräte zu manipulieren, betätigt normalerweise eine Bedienungsperson einen oder mehrere Steuerknöpfe, die an der Vorderseite oder Oberseite des Tisches angebracht sind. Es kann vorkommen, daß die Bedienungs­ person oder der Patient unbeabsichtigt auf diese Steuerknöpfe einwirkt. Dies kann für die Güte der erhaltenen Aufnahme nachteilig sein oder sogar für den Patienten, die Bedienungsperson oder das Gerät gefährlich sein. Um solche un­ erwünschten Vorkommnisse zu vermeiden, ist es vorgesehen, daß es zum Ingang­ setzen des Manipulationsmotors für jedes dieser Geräte zwingend erforderlich ist, daß gleichzeitig mit der Betätigung des gewählten Steuerknopfes auf einen weiteren Steuerknopf eingewirkt werden muß, der beispielsweise am Boden ange­ bracht ist und durch die Bedienungsperson mit dem Fuß niedergedrückt werden kann. Das Fehlen der Betätigung eines dieser Knöpfe verhindert die Manipula­ tion. Unter diesen Bedingungen ist es offensichtlich, daß der Patient und auch die Bedienungsperson eine störende Bewegung nicht unbeabsichtigt auslösen können.

Diese Art der Lösung ergibt jedoch einen Nachteil, der mit dem Ort verknüpft ist, an dem sich jeder der beiden Steuerknöpfe befindet. Einerseits erfordert ein solches Sicherheitssystem die gleichzeitige Verwendung der beiden Hände oder einer Hand und eines Fußes, was eine übermäßige Ermüdung der Bedienungs­ person verursacht. Andererseits wird durch die Überwachung von zwei gleichzei­ tigen Tätigkeiten die Aufmerksamkeit begrenzt, die die Bedienungsperson der Verstellung des Tisches oder des Gerätes widmen kann, weil sie dauernd darauf achten muß, die Steuerung an zwei Stellen durchzuführen und den Fortgang zu überwachen.

Durch die Erfindung wird diesem Nachteil dadurch abgeholfen, daß vorgeschlagen wird, im wesentlichen eine zeitlich durchgeführte Einwirkung auszuüben, bei­ spielsweise durch getrennte Impulse einer besonderen Art. Die einfachste Folge, die vorstellbar ist, besteht in der Praxis darin, daß von der Bedienungsperson gefordert wird, einen kurzen Impuls auf ein Steuerorgan auszuüben und nach dem Loslassen einen langen Impuls auszuüben, wenn er will, daß der Befehl bestehen bleibt. Die Folge, also das gewählte Programm, könnte natürlich auch anders sein. Es könnten insbesondere zwei kurze Impulse vorgesehen sein, auf die ein langer Bestätigungsimpuls folgt, in dessen Verlauf der Manipulationsmotor in Gang gesetzt wird.

Bei einer Weiterbildung wird die Vorkehrung getroffen, daß die erfindungsgemä­ ße Sicherheitsanordnung parallel zu einem Steuerknopf geschaltet wird, der zu dem Sicherheitssystem nach dem Stand der Technik gehört. Auf diese Weise ist es möglich, den Tisch in herkömmlicher Weise zu steuern oder, wenn dies von der Bedienungsperson gewünscht wird, in der erfindungsgemäßen Weise. Es wird dann erkennbar, daß dadurch, daß keine doppelte Tätigkeit von der Bedienungs­ person gefordert wird, sondern nur eine Tätigkeit mit der Hand oder nur eine Tätigkeit mit dem Fuß, deren Aufmerksamkeit leichter auf die Überwachung des Manövers gerichtet werden kann, sowie auf dessen Beendigung, wenn das Röntgen­ gerät die Stellung erreicht, die man ihm erteilen wollte.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Auslösung und Durchführung der Manipula­ tion eines Röntgengeräts, das ein von einer Bedienungsperson betätigbares Steuerorgan enthält, das mit einem Motor zur Manipulation des Geräts verbunden ist, ist gekennzeichnet durch

• - einen Detektor zur Feststellung, ob dem Steuerorgan wenigstens zwei zeitlich aufeinanderfolgende Befehle zugeführt worden sind, von denen der erste kurz ist und von einem längeren Befehl gefolgt ist, und
• - eine Schaltung zum Ingangsetzen des Motors in Abhängigkeit von einem von dem Detektor gelieferten Signal.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erindung ergeben sich aus der folgenden Be­ schreibung eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Manipulations-Vorrichtung nach der Erfindung und

Fig. 2a bis 2f Zeitdiagramme von elektrischen Signalen, die in einer bevor­ zugten Ausführungsform der Erfindung anwendbar sind.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Auslösung und Durchführung der Manipulation eines Röntgengeräts gemäß der Erfindung. Sie enthält ein Röntgengerät 1, das bei dem dargestellten Beispiel eine Röntgenröhre 2 und einen Röntgentisch 3 aufweist, dem durch die Wirkung eines oder mehrerer Motoren 4 vertikale Ver­ stellungen 5, Kippbewegungen 6 und weitere Bewegungen erteilt werden können. Nach dem Stand der Technik wird der Motor 4 dadurch in Gang gesetzt, daß gleichzeitig zwei Schalter B1 und B2 betätigt werden, die ein Bezugspotential V_cc als Steuerbefehl zu dem Motor 4 übertragen. Die Schalter B1 und B2 sind durch eine Bedienungsperson steuerbar, die auf Druckknöpfe 7 bzw. 8 drückt.

Erfindungsgemäß ist an einem Steuerknopf, beispielsweise an dem Steuerknopf 7, ein weiterer Schalter B′1 angebracht, der somit vorzugsweise zur gleichen Zeit betätigt wird. Der Schalter B′1 ist mit einem Detektor verbunden, der fest­ stellt, ob dem Knopf 7 wenigstens zwei zeitlich aufeinanderfolgende Steuerbe­ fehle zugeführt werden. Der erste Steuerbefehl ist ein kurzer Steuerbefehl, auf den ein längerer Steuerbefehl folgt.

Der Detektor kann erkennen, daß der erste Steuerbefehl kurz ist und daß der zweite Steuerbefehl länger ist. In diesem Fall überträgt der Detektor zu einer (nicht dargestellten) Schaltung für das Ingangsetzen des Motors ein Ausgangs­ signal S, das den Motor steuert. Die Anlaßschaltung ist nicht dargestellt, da sie von herkömmlicher Art ist. Sie enthält Relais.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält der Detektor eine monosta­ bile Kippschaltung 9, die mit einer Logikschaltungsgruppe 10 verbunden ist, deren Ausgang das Signal S liefert. Bei dem dargestellten Beispiel ist die monostabile Kippschaltung eine integrierte Schaltung des Typs 74HC4538 der Firma SGS THOMSON MICROELECTRONICS. Bei einem praktischen Beispiel liefert diese monostabile Kippschaltung einen Impuls mit einer Dauer von 0,4 Sekunden. Zu diesem Zweck ist sie an ihren Klemmen 7′ und 8′ mit einem Kondensator 11 verbunden, der eine Kapazität von 2,2 µF hat, und sie wird von einer Versor­ gungsquelle V_cc (vorzugsweise mit 5 V) an der Klemme 8′ über einen Widerstand 12 gespeist, der einen Wert von 220 kΩ hat. Um die Übertragung von Stör­ impulsen zu verhindern, ist dem Widerstand 12 eine Diode des Typs 1N4007 parallelgeschaltet. Unter diesen Bedingungen liefert die monostabile Kipp­ schaltung 9 ein Signal D, das in Fig. 2c zu erkennen ist und dessen Dauer 0,4 Sekunden nach dem Auftreten einer positiven Zustandsänderung beträgt. Die monostabile Kippschaltung speichert gewissermaßen für eine allerdings kurze Dauer die Tatsache, daß ein erster Impuls ausgeübt worden ist.

Bei dem dargestellten Beispiel beträgt das am Ausgang des Schalters B′1 ver­ fügbare Signal 0 V solange wie die Bedienungsperson nicht auf den Knopf 7 drückt. Wenn sie auf den Knopf 7 drückt, hat das vom Schalter B′1 gelieferte Signal den Wert V_cc. Fig. 2a zeigt unter diesen Bedingungen den Verlauf des Ausgangssignals des Schalters B′1 während eines ersten kurzen Impulses und dann während eines zweiten langen Impulses. Der lange Impuls dient zur effek­ tiven Steuerung des Motors 4. Solange wie er aufrechterhalten wird, verur­ sacht der Motor 4 die erwartete Verstellung des Röntgengeräts. Wegen dieser besonderen Schaltung ist zwischen den Schalter B′1 und die monostabile Kipp­ schaltung 9 ein Inverter 13 eingefügt, der das in Fig. 2b dargestellte Signal liefert, das zu dem vom Schalter B′1 gelieferten Signal komplementär ist. Der Inverter 13 würde sich bei einer anderen Beschaltung des Schalters erübrigen. Als Beispiel ist hier der Schalter einerseits mit der Versorgungsquelle V_cc und andererseits mit einem Widerstand 14 verbunden. Der Widerstand 14 ist an Masse angeschlossen. Man hätte den Schalter auch einerseits mit Masse und andererseits mit dem Widerstand 14 verbinden können. Die andere Klemme des Widerstands 14 wäre dann an die Versorgung V_cc angeschlossen. In diesem Fall würde man über ein Signal von umgekehrter Polarität verfügen, das ohne weite­ res von der monostabilen Kippschaltung 9 verwertbar wäre.

Das von der monostabilen Kippschaltung 9 gelieferte Signal wird einem Eingang (Klemme 2′) der Logikschaltungsgruppe 10 zugeführt. Bei einem prakti­ schen Beispiel ist diese Logikschaltungsgruppe durch eine integrierte Schaltung des Typs 74HC74 des gleichen Herstellers wie zuvor gebildet. Diese Logikschaltungsgruppe empfängt einerseits (an ihrer Klemme 2′) das Signal D und andererseits an ihrem Rücksetzeingang 1′ ein Signal CLR, das in Fig. 2d dargestellt und in jeder Hinsicht mit dem vom Schalter B′1 gelieferten Signal identisch ist, sowie an der Klemme 3′ der integrierten Schaltung 10 ein Takt­ signal CLK. Das in Fig. 2e dargestellte Taktsignal CLK ist gegenüber dem Si­ gnal CLR geringfügig verzögert. Diese Verzögerung wird durch das Vorhandensein einer RC-Schaltung verursacht, die einen Widerstand 15, der im dargestellten Beispiel 1 kΩ beträgt, und einen Kondensator 16 enthält, dessen Kapazität bei­ spielsweise 1 nF beträgt. Diese Schaltung ergibt die Wirkung, daß sie die Übertragung des Taktsignals gegenüber dem Rücksetzsignal um etwa 1 Mikrose­ kunde verzögert. Wegen des Vorhandenseins des Inverters 13 ist in jedem der Übertragungszweige für das Taktsignal CLK und das Rücksetzsignal CLR ein Inverter 17 bzw. 18 eingefügt. Die Verzögerung des Taktsignals CLK um 1 Mikro­ sekunde verhindert, daß das Signal D während des ersten Impulses, während der Knopf 7 betätigt ist, effektiv übertragen wird. Die Verzögerung um 1 Mikrose­ kunde dient dazu, Prellwirkungen der integrierten Schaltungen zu vermeiden.

Die beschriebene Schaltung hat die folgende Wirkungsweise. Am Ende des ersten Impulses, bei der ansteigenden Flanke des vom Inverter 13 gelieferten Signals, kippt die monostabile Kippschaltung 9, und sie erzeugt ein positives Signal D des Wertes V_cc während einer Dauer von etwa 0,4 Sekunden. Beim Anlegen des zweiten, langen Impulses steigt das Signal CLR auf den Wert 1 an, wodurch die Funktion der Logikschaltungsgruppe 10 freigegeben wird. Sobald das verzögerte Taktsignal seinerseits auf den Wert 1 geht, liefert die Schaltung 10 einen Impuls des Signals S, der in Fig. 2f dargestellt ist. Dieser Impuls dauert so­ lange an, wie das Signal CLR dauert, also solange wie die Einwirkung auf den Knopf 7 dauert. Sobald diese Einwirkung aufhört, fällt das Signal S auf Null zurück, und der Motor 4 wird nicht mehr gesteuert.

Es ist im übrigen folgendes zu bemerken: Wenn der zweite Impuls von der Bedie­ nungsperson nach der von der monostabilen Kippschaltung vorgeschriebenen Frei­ gabedauer auf den Knopf 7 ausgeübt wird, ist das Signal D auf Null zurückge­ fallen, so daß es demzufolge das Ingangsetzen des Motors 4 nicht ermöglicht. Gewissermaßen ist eine gewisse Behendigkeit und eine gewisse Schnelligkeit bei den Einwirkungen auf den Knopf 7 erforderlich. Dies ergibt die gewünschte Sicherheit. Jede Betätigung, die nicht ausreichend schnell ist, hat keine Wirkung für das Ingangsetzen des Motors 4.

Die Schaltung von Fig. 1 zeigt, daß in der Praxis die beiden Systeme, nämlich das System nach dem Stand der Technik und das System nach der Erfindung, ohne weiteres zugleich verwendet werden können. Wenn auf die Knöpfe 7 und 8 eine gemeinsame Betätigung ausgeübt wird, arbeitet das System in herkömmlicher Weise. Die beiden von diesen Knöpfen gesteuerten Schalter B1 und B2 sind näm­ lich mit dem Ausgang der Schaltung 10 verbunden. Wenn man gemäß der Erfindung zwei aufeinanderfolgende Betätigungen auf den Knopf 7 ausübt, arbeitet das System gemäß dem erfindungsgemäßen Mechanismus. Im Handel sind Mehrfachschal­ ter erhältlich, die durch eine einzige Einwirkung auf einen einzigen Knopf gesteuert werden. Wenn man ferner das Programm auf drei Impulse ändern will, von denen zwei kurz sind und einer lang ist, genügt es, das Signal D mit Hilfe einer UND-Schaltung zu bilden, die an zwei Kippschaltungen angeschlossen ist, von denen eine ein verzögertes Signal empfängt, das beispielsweise von der ersten geliefert wird.

Es gibt natürlich ebensoviele Detektoren, wie Knöpfe für die Auslösung der verschiedenen Bewegungen des Röntgengeräts vorgesehen sind. Ferner ist fol­ gendes zu bemerken: Wenn sich die Bedienungsperson irrt und dreimal drückt, anstatt nur zweimal zu drücken, und wenn der dritte Befehl lang ist, wird das Manöver während des dritten Befehls ausgeführt und eventuell auch etwas wäh­ rend des zweiten Befehls. Dies ist nicht störend.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Auslösung und Durchführung der Manipulation eines Röntgen­ geräts (1), das ein von einer Bedienungsperson betätigbares Steuerorgan (7) enthält, das mit einem Motor (4) zur Manipulation des Geräts verbunden ist, gekennzeichnet durch

• - einen Detektor (9, 10) zur Feststellung, ob dem Steuerorgan (4) wenigstens zwei zeitlich aufeinanderfolgende Befehle zugeführt worden sind, von denen der erste kurz ist und von einem längeren Befehl gefolgt ist, und
• - eine Schaltung zum Ingangsetzen des Motors in Abhängigkeit von einem von dem Detektor gelieferten Signal.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor eine Logikschaltungsgruppe (10) enthält, die einerseits mit dem Steuerorgan und andererseits mit einer monostabilen Kippschaltung (9) in Beziehung steht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Detek­ tor eine Verzögerungsschaltung (15, 16) enthält, die das Ingangsetzen des Motors während des ersten Befehls verhindert.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan einen Steuerknopf (7) enthält, der gleichzeitig einerseits eine Verbindung (B′1) zwischen einem Bezugspotential (V_cc) und dem Detektor herstellt, und andererseits eine Serienverbindung von diesem Bezugspotential zu einem weiteren Schalter (B2), um den Manipulations-Motor auf eine andere Weise zu steuern.