医疗处理或检查装置制造方法 [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DE3871806T2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。

[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 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 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，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。




[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。


[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 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， 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，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13。此永久磁化又产生了在销12内部和外部给出 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。
[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。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
[0042] 1处理或检查装置
[0043] 2患者台
[0044] 3 底座
[0045] 4患者台板
[0046] 5图像拍摄装置
[0047] 6机器人臂
[0048] 7 C 弓臂
[0049] 8辐射源
[0050] 9辐射检测器
[0051] 10 部件
[0052] 11 支架
[0053] 12 销
[0054] 13 部分
[0055] 14 磁场
[0056] 15 线圈
[0057] 16线圈支架
[0058] 17 芯
[0059] 18导线连接装置 [0060] 19评估电子器件
[0061] 20线圈对
[0062] 21保持件
[0063] 22机器人臂部分
[0064] 23 隆起
[0065] P 箭头