手术台和用于控制手术台的方法技术

手术台(1)包括基座(2)、部件(7)和控制器(9)。控制器(9)配置为存储几何碰撞模型，该几何碰撞模型包括部件(7)、基座(2)和支撑面(6)的对象模型数据集和基座(2)和部件(7)的运动计算数据集。控制器(9)配置为执行基于特定几何碰撞模型定义基座(2)和部件(7)的运动范围的防碰撞算法，并控制驱动器(8

【技术实现步骤摘要】
手术台和用于控制手术台的方法


[0001]本公开涉及一种手术台和一种用于控制手术台的方法，特别涉及一种手术台和一种用于控制具有防撞功能的手术台的方法。

技术介绍

[0002]已知具有防撞功能的手术台。例如，EP3667675A1公开了一种医疗器械，特别是具有这种防撞功能的手术台。由于此功能，防止了手术台的部件与其他部件和地板之间的碰撞。对于此功能，通过虚拟边界框来再现手术台的配置，此外，边界框的当前位置和方向被用来确定手术台的真实部件即将发生的碰撞。
[0003]然而，该防撞功能是基于表示手术台基本配置的标准几何碰撞模型。因此，如果手术台的实际配置不符合标准几何碰撞模型，则可能存在碰撞风险，或者运动范围受限，导致无法达到部件所需的姿势。
[0004]因此，本公开的目的是消除上述缺点，并提供一种能够独立于其配置而安全使用的手术台。

技术实现思路

[0005]通过根据权利要求1所述的手术台和根据权利要求11所述的方法，可以实现该目的。可选特征包括在从属权利要求中。
[0006]根据本公开的一方面，提供了一种手术台。该手术台包括基座，基座配置为由支撑面支撑，基座具有基座驱动器，基座驱动器配置为相对于支撑面，移动基座的至少一部分；该手术台还包括多个部件，多个部件由基座支撑，多个部件中的一个或多个具有相应的部件驱动器，部件驱动器配置为相对于多个部件中的另一个部件或基座，移动相应的部件。当由基座支撑时，基座和多个部件中的至少一个子集形成手术台的配置。该手术台进一步包括控制器，控制器配置为存储并适配几何碰撞模型，几何碰撞模型包括：定义多个部件中的每一个、基座和支撑面的相应的几何结构的对象模型数据集；以及定义基座和多个部件的运动学关系和运动范围的运动计算数据集。控制器配置为将手术台的基础配置的预定义的初始几何碰撞模型存储为几何碰撞模型，并根据手术床的实际配置，使初始几何碰撞模型适配实际几何碰撞模型，并将所述实际几何碰撞模型存储为几何碰撞模型。控制器进一步配置为执行防碰撞算法，该防碰撞算法依靠存储的几何碰撞模型定义基座和由基座支撑的多个部件的子集中的每一个的相应的运动范围，防碰撞算法配置为控制基座驱动器移动基座的至少一部分，并控制相应的部件驱动器只在被定义的相应的运动范围内移动多个部件中的相应的一个，以便防止与多个部件的子集中的任何一个、基座和支撑面之间的碰撞。
[0007]对象模型数据集是，例如，边界框，其中，边界框是面向对象的虚拟边界框，面向对象的虚拟边界框表示包括部件中的一或数个或基座的长方体框。运动计算数据集定义运动学关系，即部件和基座的运动矢量，以及部件相对于其他部件中的一个和基座的运动范围。而且，几何碰撞模型包括数个部件相对于彼此和基座的设置，以及基座和数个部件的相应
的姿势。
[0008]考虑到对象模型数据集和运动计算数据集，防碰撞算法定义了由相应的驱动器驱动的基座和数个部件的相应的运动范围。特别是，防碰撞算法计算至少两个边界框的交点是否存在。如果存在这样的交点，则假设存在碰撞，并相应地减小运动范围。
[0009]控制器存储了被定义的配置的初始几何碰撞模型，可将被定义的配置视为手术台的基本配置。该基本配置可以是包括最小配置(即，例如仅仅是台面的基座和背板)的配置，或者是适合广泛的手术干预领域的配置。
[0010]此外，控制器根据实际配置适配初始几何碰撞模型。
[0011]初始几何碰撞模型对实际配置的适配考虑到，例如，互换部件中一个或数个，修改由相应的驱动器驱动或不由相应的驱动器驱动的部件中的一个的姿势，或移除部件中的一个。由于对实际配置的适配，可以避免碰撞风险或扩大移动范围，使得尽管部件位于运动范围外，但基于初始几何碰撞模型，可以达到部件所需的姿势。
[0012]基座可包括柱和柱头。柱头可以相对于柱移动，因此可以是通过基座驱动器相对于支撑面可移动的基座的至少一部分。替代地，柱头可以集成到柱，整个基座通过基座驱动器例如通过相对于支撑面枢转相对于支撑面可移动。
[0013]基座还可以包括底盘。
[0014]需要注意的是，相对于支撑面移动基座的至少一部分并不是指沿支撑面移动；无论是通过基座轮子上的制动器或是通过单独的固定件，手术台固定在或到支撑面上。相对于支撑面的运动是指枢转、滚动或远离和朝向支撑面的运动。
[0015]具有这种驱动器的多个部件中的一个或多个的相应的部件驱动器配置为相对于多个部件中的相邻的一个，移动相应的部件(例如，通过枢转、倾斜或向上或向下移动)，或者如果部件由基座直接支撑，例如如果部件邻近基座的一部分，如柱头，则部件驱动器配置为相对于基座移动部件。
[0016]控制基座驱动器和部件驱动器，以防止与多个部件中的任何一个、基座和支撑面之间的碰撞。因此，如果部件通过相应的部件驱动器移动，则可以防止它与其他部件中的任何一个、基座或支撑面发生碰撞。由于部件中的一个的移动也可以带动附着到所述部件的其他部件，因而防碰撞算法还可以防止任何被附着的部件与其余部件、基座或支撑面的碰撞。
[0017]同样地，当基座的至少一部分通过基座驱动器移动时，不只防止基座与支撑面、多个部件和它自己发生碰撞，而且当基座的一部分移动时防止由基座支撑的移动的部件与其他部件、支撑面或基座发生碰撞。
[0018]根据手术台的可选实施方式，预定义手术台的多个配置，手术台的多个配置中的每一个具有多个部件的子集的不同设置或多个部件的不同子集，并且控制器进一步配置为为预定义的多个配置中的每一个存储初始几何碰撞模型。
[0019]如果定义多个不同的配置并存储其初始几何碰撞模型，则实际配置可以更接近的被定义的配置中的一个，以便初始几何碰撞模型适配实际几何碰撞模型所付出的努力可以更少。
[0020]根据手术台的可选实施方式，手术台包括传感器，传感器配置为检测多个部件中的一个与手术台的特定位置的附着，以及控制器配置为根据对多个部件中的一个与手术台
的特定位置的附着的检测，选择多个初始几何碰撞模型中的一个作为几何碰撞模型。
[0021]通过此特征，可以自动选择几何碰撞模型，以防例如额外部件附着到位于台面端部的当前部件中的一个。因此，选择考虑在此位置的该特定部件的初始几何碰撞模型，以使得例如由于额外部件导致的更大的台面长度，本部件或整个台面的运动范围减小，如果上述额外部件在初始几何碰撞模型的运动范围内，绕垂直于台面纵向轴线的轴线倾斜，则其将与地面发生碰撞。
[0022]根据手术台的可选实施方式，手术台包括用户界面，控制器配置为响应用户界面的输入，使初始几何碰撞模型适配实际几何碰撞模型。
[0023]通过由用户界面的输入导致的初始几何碰撞模型的适配，例如可以很容易地执行传感器对进一步的部件的检测的初始化或附着的额外部件的输入。
[0024]根据手术台的可选有利实施方式，用户界面的输入是连续指示，以在超出由所述防碰撞算法定义的相应的运动范围，将多个部件的子集中的至少一个和/或基座移动到预期位置，控制器配置为应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手术台(1)，包括：基座(2)，所述基座(2)配置为由支撑面(6)支撑，所述基座具有基座驱动器(8)，所述基座驱动器(8)配置为相对于所述支撑面(6)移动所述基座的至少一部分；多个部件(7)，所述多个部件(7)由所述基座(2)支撑，所述多个部件(7)中的一个或多个具有相应的部件驱动器(8
’
，8”)，所述部件驱动器(8
’
，8”)配置为相对于所述多个部件(7)中的另一个或所述基座(2)移动相应的部件(7)；其中，当由所述基座(2)支撑时，所述基座(2)和所述多个部件(7)中的至少一个子集形成所述手术台(1)的配置；以及控制器(9)，所述控制器(9)配置为存储并适配几何碰撞模型，所述几何碰撞模型包括：定义所述多个部件(7)中的每一个、所述基座(2)和所述支撑面(6)的相应的几何结构的对象模型数据集；以及定义所述基座(2)和所述多个部件(7)的运动学关系和范围的运动计算数据集，其中，所述控制器(9)配置为将所述手术台的基础配置的预定义的初始几何碰撞模型存储为所述几何碰撞模型，并根据所述手术床的实际配置，使所述初始几何碰撞模型适配实际几何碰撞模型，并将所述实际几何碰撞模型存储为所述几何碰撞模型，以及其中，所述控制器(9)进一步配置为执行防碰撞算法，所述防碰撞算法依靠所述存储的几何碰撞模型来定义所述基座(2)和由所述基座(2)支撑的所述多个部件(7)的子集中的每一个的相应的运动范围，所述防碰撞算法配置为控制所述基座驱动器(8)移动所述基座(2)的至少一部分，并控制所述相应的部件驱动器(8
’
，8”)只在所述被定义的相应的运动范围内移动所述多个部件(7)中的相应一个，以防止与所述多个部件(7)的子集中的任何一个、所述基座(2)和所述支撑面(6)之间的碰撞。2.根据权利要求1所述的手术台(1)，其中，预定义所述手术台的多个配置，所述手术台的多个配置中的每一个具有所述多个部件(7)的子集的不同设置或所述多个部件(7)的不同子集，以及所述控制器(9)进一步配置为为所述预定义的多个配置中的每一个存储初始几何碰撞模型。3.根据权利要求2所述的手术台(1)，包括传感器(10，11)，所述传感器(10，11)配置为检测所述多个部件(7)之一与所述手术台(1)的特定位置的附着，其中，所述控制器(9)配置为根据对所述多个部件(7)之一与所述手术台(1)的特定位置的所述附着的检测，选择所述多个初始几何碰撞模型之一作为所述几何碰撞模型。4.根据任一前述权利要求所述的手术台(1)，包括用户界面(12)以及其中，所述控制器(9)配置为响应所述用户界面(12)的输入，使所述初始几何碰撞模型适配所述实际几何碰撞模型。5.根据权利要求4所述的手术台(1)，其中，所述用户界面(12)的输入是连续指示以在超出由所述防碰撞算法定义的相应运动范围使所述多个部件(7)的子集中的至少一个和/或所述基座(2)移动到预期位置，以及所述控制器(9)配置为应用所述预期位置作为修改后的运动范围的界限，并基于所述
实际配置的所述修改后的运动范围的界限，使所述存储的几何碰撞模型适配所述实际几何碰撞模型。6.根据权利要求5所述的手术台(1)，其中，所述控制器(9)配置为控制所述多个部件(7)的子集中的至少一个和/或所述基座(2)在超出由所述防碰撞算法定义的相应的运动范围以比在由所述防碰撞算法定义的相应的运动范围内移动所述多个部件(7)的子集中的至少一个的速度更小的速度运动。7.根据权利要求5所述的手术台(1)，其中，所述控...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：通快医疗系统两合公司，
类型：发明
国别省市：