用于医疗设备的支撑臂系统、用于操作支撑臂系统的方法以及用于设计支撑臂系统的方法与流程

文档序号:25996120发布日期:2021-07-23 21:10阅读:193来源:国知局
用于医疗设备的支撑臂系统、用于操作支撑臂系统的方法以及用于设计支撑臂系统的方法与流程

本发明涉及用于可移动地保持至少一个医疗设备的支撑臂系统、用于操作支撑臂系统的方法以及用于设计支撑臂系统的方法。



背景技术:

例如,在外科手术室中使用支撑臂系统,从而以可改变医疗设备的位置的方式保持医疗设备。在此,支撑臂可通过例如轴承组件可移动地锚固到天花板、墙壁或地板。支撑臂也可安装在包括轮的机架上。通常,支撑臂系统包括用于保持医疗设备的至少一个可移动支撑臂,其也可以被表示为医疗工程设备,例如外科手术灯、外科手术套件或牙科钻套件。相应支撑臂系统还可包括至少一个制动器设备,该制动器设备被配置为设置支撑臂的位置并且从而设置医疗设备的位置,和/或抑制支撑臂的相应移动并且从而抑制医疗设备的相应移动。医疗设备位置的移位对于许多医疗规程至关重要以有利于医疗工作人员的工作或使其能够发挥作用。然而,也必须严格防止设备的任何不期望的移位或甚至支撑臂系统的断裂,以免于潜在地危及患者。

例如,从wo2016/026547中已知表示为支架设备的支撑臂系统,其中检测作用在支架设备上的力并取决于该力激活和停用用于支撑臂的制动器。因此,可设置医疗工程设备的位置或可自动释放其调整。由于所述附加部件,支撑臂系统特别易于使用并且在使用期间安全。当然,在这里也必须确保相应患者和使用支架设备的医疗工作人员的安全。

这导致此类支撑臂系统的设计中的关于其负载的大安全裕度,以及频繁和广泛的维护。因此,适当的支撑臂系统在购置和维护方面都是昂贵的。这涉及医疗治疗的高昂价格或将根本不提供此类支撑臂系统,并且这可限制医疗治疗的可能性,特别是在小型医院或诊所中。可替代地,可仅提供简单且因此廉价的支撑臂系统,然而因此相应治疗对于医疗工作人员来说执行起来更加复杂。



技术实现要素:

本发明的一个目的是减小医疗设备的支撑臂系统的成本。

根据本发明,通过独立权利要求的主题来解决所述目的。包括本发明的适当的进一步发展的有利实施例在相应从属权利要求中指定,其中一个方面的有利实施例被视为相应其他方面的有利实施例,反之亦然。

本发明的第一方面涉及一种用于可移动地保持至少一个医疗设备的支撑臂系统。支撑臂系统可包括至少一个可移动地支撑的支撑臂,该支撑臂被配置为保持至少一个医疗设备。支撑臂和医疗设备之间的连接可以是固定的或可释放的,并且设备也可以是系统的一部分。优选地,支撑臂系统包括用于例如通过使用滑动轴承或滚柱轴承、使用旋转接头和/或导轨来可移动地支撑该支撑臂的轴承组件。通过轴承组件,支撑件可被锚固在例如墙壁、天花板、包括轮的机架和/或其他支撑臂上。对应地,也可以提供多个轴承。轴承组件还可包括制动器设备,从而以可调整的方式抑制支撑臂移动,和/或以可选择的方式将其设置在适当位置。至少一个支撑臂可具体地使用一个或多个移动自由度以可旋转和/或平移移动的方式来支撑。支撑臂的可移动支撑件也可涉及彼此可伸缩地连接的两个支撑臂。例如,通过将保持支撑臂连接到锚固件,可以仅间接地形成用于保持医疗设备的附加支撑臂,并且因此提供附加自由度。

此外,支撑臂系统可包括至少一个负载检测设备,该负载检测设备被配置为在其使用期间(具体地通过移动相应支撑臂)检测支撑臂系统的相应负载数据。然而,使用也可涉及固定保持,其中也可检测时间段和/或负载。通常,使用表示医疗设备的使用,例如用于医疗治疗,这然后通过移动和使用医疗设备在支撑臂上引起负载。所检测的负载或负载数据例如可允许得出关于支撑臂系统的磨损和/或损坏的结论,由此可以有针对性的方式执行维护和/或支撑臂系统的安全性可以特别高,例如也可以基于负载数据及时确定隐藏的损坏(如材料疲劳)。负载数据例如可以对应于系统的完整负载,其也可以表示为聚合负载。可替代地或此外,可以检测单个部件的单独负载以便以有针对性的方式维护和/或替换它们。例如,可以单独地检测相应支撑臂的支撑臂负载和/或相应轴承组件的轴承负载。具体地,相应负载可以仅是外部的,即基于外力冲击,且具体地可包括单个部件和接头上的结构负载。

此外,支撑臂系统可以包括至少一个存储设备,其被配置为存储所检测的负载数据。这样,可提供负载数据以供后面分析。具体地,支撑臂系统的制造商可从一个或多个系统收集负载数据,并基于所述数据配置返工设计,因此其是特别成本高效的、轻量且仅需要很少的维护。因此,负载检测设备和存储设备可以彼此耦接(具体无线地或通过电线)以用于数据传输。

本文中,存储被视为与作用在支撑臂系统上的力的检测相对,这些力随后仅用于控制部件。例如,通过共享所检测的负载数据,还可以控制支撑臂系统的制动器设备,例如,以根据需要抑制或释放其移动,其中所述数据在被存储之后然而仅可用于进一步评估和/或任何其他用途。然而,支撑臂系统可使用传感器和/或检测设备来控制制动器设备以便也检测负载数据,因此可免除附加的昂贵传感器。

优选地,存储器设备因此不仅是用于在控制器中进行数据传输和/或控制或处理的临时存储器。相反,存储设备优选地被配置为提供相应负载数据的长期和永久存储。例如,存储设备可包括ram存储、硬盘和/或光驱。存储设备还可包括用于对系统外部的部件进行数据传输的接口。负载数据可具体地对应于应用在支撑臂系统或其相应部件上的负载的时间简档。具体地,结合负载数据,可检测和存储相应类型的使用,例如本文执行的医疗治疗。

因此,通过使用支撑臂系统和相应存储的负载数据,可以确定何时需要维护和/或替换,具体地相应特定部件的维护和/或替换。在这样的支撑臂系统的翻新项目期间,可基于所检测的负载数据提供后续支撑臂系统,该后续支撑臂系统特别适合于需求,并且因此为成本高效的。此外,在相应产品开发的过程中,相应存储的负载集合可能在不同的应用中被考虑。此外,在发生相应投诉的情况下,如果需要,制造商可以使用对应负载数据来证明支撑臂系统没有正确操作和/或以不正确的方式加载,以便对损害索赔进行辩护。此外,由于这一点,因为针对购置价格不再考虑到此类索赔的风险,该系统可能为特别成本高效的。此外,相应负载数据可用于识别任何不正确的操作,并且在适当的正确使用方面对相应工作人员进行培训以减小磨损。而且,使得任何相应误用和/或不正确操作不可能的配置因此可通过例如其他和/或附加自由度的相应选择来实现。

支撑臂系统允许克服传统系统的缺点。特定缺点是无法说明支撑臂系统上的实际压力。因此,可防止将支撑臂系统安装在房间中,并且可能无法确定或仅通过密集的详细检查来确定支撑臂系统是否受到了严重的压力并显示出磨损的迹象,其是否以错误的方式使用并损坏,或者其是否很少被使用,并且从而提供了几乎新设备的功能。此外,可减小可能成本,因为通过使用负载数据,可以证明运营商系统的状况,并且因此对于出售的已用系统可以实现更高的价格。此外,对于像医院这样的用户,因为可降低故障风险,和/或可确保更高的系统可用性,可以实现在使用期间的效率提高。这样,也需要存储空间以及需要大量获取和存储替换部分的另外需要的储备系统可以被免除。

支撑臂系统的另一有利实施例提供,支撑臂系统还包括评估设备,该评估设备被配置为取决于所存储的负载数据来确定支撑臂系统的任何所需的维护任务。因此,可自动启动任何所需的维护任务。具体地,可取决于负载的时间简档和/或聚合负载来确定维护要求。维护要求可例如涉及支撑臂系统或单个部件(例如,制动盘、轴承或其他磨损部分)的替换或修理、连接件(如螺钉连接件)的重新调整以及轴承的润滑和/或检查的到期日。

可替代地或此外,评估设备可被配置为取决于所存储的负载数据(具体地取决于负载和/或聚集的负载的时间简档)来确定关于进一步的支撑臂系统的设计的结构要求,优选用于相同的使用。评估设备可被配置为定义关于设计的结构要求,例如通过选择支撑臂的相应长度、选择结构部件的材料、壁厚和/或轴承(类型)。因此,可增强支撑臂系统的相应设计,和/或可基于以综合方式凭经验确定的负载数据来设计新布局。因此,还可使用测试支撑臂系统以便随后取决于由测试支撑臂系统收集的测试负载数据来确定实际系统。后面安装的支撑臂系统不必再包括用于检测和存储负载数据的部件。具体地,当确定结构要求时,检测和存储负载的类型也是有利的。然而,对于其他使用简档,例如在具有其他外科手术重点的医院中,然后可基于负载数据通过适当的外推负载来确定结构要求,其以非常精确的方式分配给存储的设备特定负载类型。

然后,结构要求可指不同或相同的支撑臂系统应能承受的负载。例如,为了设计支撑臂系统,评估设备可基于负载数据使用其他部件(如接头或其他部分)、不同自由度和/或具有不同长度的支撑臂来计算其所需的弹性。不同的几何形状、自由度和/或部件可以例如由评估设备取决于预定义约束(例如,外科手术房间的尺寸和分区)来选择,或者可以由设计师指定。相应地,在这种其他或修改的支撑臂系统中,其他扭矩和/或轴承力正在作用,其需要不同的结构设计。例如,该设计可对应于关于其最大和/或周期性负载的相应要求。这样的计算例如可以通过刚度计算或仿真模型(例如通过使用cad模型)来执行。同样,关于结构要求,也可以考虑不同的使用限制以及因此考虑设计。例如,对应具有较大或较小的容量利用率并且对应于增加或减少的使用频率的医院的设计可以被增强。同样,更高的使用寿命和/或更长的维护间隔也可以被指定为约束,其中相应负载可以从所存储的负载数据外推到修改的时间段。此外,在支撑臂系统的意外或早期故障期间,例如由于材料疲劳,可以通过使用负载数据来计算替换支撑臂系统的改变的结构要求以实现增强的设计。例如,评估设备也可以适配为计算机。

除了负载数据之外,存储设备还可以存储评估的结果。评估设备也可以被配置为立即评估负载数据,而不预先存储负载数据。然后,存储设备还可以将所述评估的结果存储为负载数据。在所述情况下,作为维护要求的评估结果也可以被认为是负载数据,具体地被评估的负载数据。

支撑臂系统的另一有利实施例提供,支撑臂系统包括彼此相邻地支撑或布置的多个支撑臂,其中负载检测设备被配置为单独地检测相应支撑臂和/或相应轴承的负载。彼此相邻地可移动地支撑的相应支撑臂优选地通过分别夹在它们之间的被分配的轴承相邻地支撑。优选地,存储设备被配置为单独存储相应负载数据,和/或存储被分配给支撑臂系统的相应部件的负载数据。由于多个支撑臂,支撑臂系统可具体地包括多个自由度,保持多个医疗工程设备,具有特别大的运动范围,和/或可以特别好地适于复杂的房间几何形状和进一步的约束(如布置在房间中的进一步的医疗工程设备)。

支撑臂系统的另一有利实施例提供,负载检测设备被配置为检测单个支撑臂的相应绝对位置。这样,也可以很好地检测静止负载,并且数据的精确度可以特别高。具体地,如果需要,相应传感器的一次性校准可能就足够了。

支撑臂系统的另一有利实施例提供,负载检测设备被配置为检测单个支撑臂的相对于彼此的相应位置。这样,负载检测设备及其相应传感器可以特别简单且成本高效。此外,在适当的情况下,也可以省略校准。这特别适合于以成本高效的方式检测由于加速度引起的负载。

支撑臂系统的另一有利实施例提供,负载检测设备被配置为检测单个支撑臂的相应移动和/或加速度。因此,作用在单个支撑臂上的负载可以单独且特别精确的方式来检测。

支撑臂系统的另一有利实施例提供,负载检测设备被配置为检测相应力,具体地作用在单独支撑臂上的那些相应力。由于力的立即检测,在适当的情况下,可以省略负载的复杂重新计算,因此系统需要较小的计算能力,并且可以简单和成本高效的方式设计其软件。此外,如果适用,相应检测的外力可简单地用于控制另外的部件,例如用于驱动致动器和/或现有的制动器设备。

支撑臂系统的另一有利实施例提供,负载检测设备被配置为检测振动,具体地单个支撑臂和/或轴承经受的那些振动。关于磨损,例如由于材料疲劳和螺钉连接的松动,振动可能特别重要,并且可具体地允许得出关于不正确使用或不正确操作的结论,例如在移动期间撞击另一个对象。振动也可通过力和/或加速度测量来间接检测,其中测量的高时间分辨率可能是有用的,其也可以例如表示为扫描速率。

上述检测也可以有利地相互组合,具体地在相同传感器可以用于或将用于不同检测的情况下。这样,支撑臂系统就能够以全面和成本高效的方式提供关于其日常使用的有用数据。

支撑臂系统的另一有利实施例提供,负载检测设备包括至少一个传感器,具体地分配给支撑臂和/或轴承的至少一个传感器。传感器能够精确检测单独负载数据。它们可由于所分配的传感器而以有利的方式布置,例如在预期相应最高负载的位置处或邻近易于错误使用或易于损坏的区域和/或部分,其中所检测的传感器数据对于负载和/或维护要求特别有意义。

支撑臂系统的另一有利实施例提供,至少一个传感器被配置为力传感器、加速度传感器、扭转传感器、扭矩传感器、位置传感器、角速度传感器、应变计、邻接传感器、gps传感器、dgps传感器、磁场传感器、亮度传感器、超声传感器、陀螺仪和/或压力传感器。具体地,可为每个支撑臂和/或每个轴承提供不同类型的多个分配传感器,例如位置传感器和加速度传感器。传感器也可被形成为几种类型的组合,例如应变计,其也可被布置成检测扭转。至少一个传感器可以组合多个传感器类型,例如作为移动和力传感器的加速度传感器,具体地用于间接检测(例如通过重新计算)。

力传感器特别适用于直接测量负载并且也适用于检测静止负载,例如太重、超重的固定医疗设备。加速度传感器特别适合于检测移动和邻接,并且为成本高效和轻型的。扭转传感器允许检测异常的误用负载,如不正确地偏心保持的设备,以及超过支撑臂系统的移动范围的移动的试图强制。扭矩传感器特别适合检测相应轴承的负载。位置传感器有助于检测单个支撑臂的移动简档并可视化存储的负载数据。应变计能够非常早地和直接地检测材料疲劳。例如形成为按钮的邻接传感器允许以特别成本高效的方式检测不正确操作。gps传感器或dgps传感器能够直接检测单个部件的位置数据,具体地独立于场所处的校准。此外,场所数据也可以在运行中检测,以便能够检测区域负载差异(例如取决于国家),并且能够直接指导技术人员维护相应支撑臂系统的场所。磁场传感器可以特别成本高效,并且还可以无源方式操作,例如在没有电源的情况下,并且在适用的情况下不需要不希望的电磁干扰,例如在与成像设备(如ct)相邻的使用期间。简单和成本高效的示例是指南针。这也适用于亮度传感器,其也能够检测距离测量结果并且从而检测与其他对象(例如事物)即将发生的碰撞。超声传感器能够及时检测到与其他对象即将发生的碰撞,以便例如在碰撞之前启动制动器。这也可用于检测对应的移动。陀螺仪能够特别精确地检测位置,并且还可以供应用于控制机器人操作设备的数据。压力传感器是力传感器,其能够检测二维负载并因此能够提供附加的负载信息。

支撑臂系统的另一有利实施例提供,负载检测设备(具体地其相应传感器)被连接到存储设备,以便通过电线或无线地进行数据传输。基于电缆的数据连接特别稳健且成本高效,并且此外只消耗很少的功率。通过无线数据传输,支撑臂系统或支撑臂的配置和移动是特别自由的,并且系统是特别轻型的。具体地,负载检测设备可以被配置为通过使用互联网和/或移动网络和/或电话网络将负载数据传输到存储设备。因此,存储设备不再绑定到支撑臂系统的另外部件的场所(具体地相应支撑臂的场所)。这样,可以分散和独立的方式执行进一步的评估。对于数据传输,负载检测设备和/或相应传感器可包括中间存储器。所述存储器还可用于确保冗余信息(具体地在数据传输失败期间),并且还可被视为存储设备的一部分。例如,可以连续地或间歇地传输数据。

支撑臂系统的另一有利实施例提供,存储设备形成为集中式服务器,具体地用于存储来自多个支撑臂系统的负载检测设备的检测到的负载数据。支撑臂系统可以被配置为相同或不同。因此,例如相应负载数据可以集中地在制造商场所或维护人员场所处收集和存储。此外,评估设备还可以被配置为集中式服务器,其中集中式服务器然后可以被配置为存储设备和评估设备两者。因此,系统可以特别具有成本高效的方式配置,并且可以收集大量负载数据。优选地,负载数据然后通过使用移动网络和/或电话网络(例如经由互联网)来传输。这样,以及时且具有成本高效的方式执行数据传输。可替代地,也可以例如通过使用数据介质或通过在场所处读出负载检测设备来执行间歇性物理传输。这样,可免除到移动网络或固定线路网络的连接。

本发明的另一个方面涉及一种支撑臂负载检测系统,该系统包括根据本发明的第一方面的多个支撑臂系统,以及用于以集中方式存储所有支撑臂系统的负载数据的存储设备,和/或用于评估一个或多个用户的所有使用的支撑臂系统的负载数据的评估设备。这样,对于多个支撑臂系统,可以省略相应分配的存储设备和/或相应分配的评估设备。因为负载数据可以简单和集中的方式存储和处理或评估,这样的支撑臂负载检测系统将特别成本高效。

本发明的第二方面涉及一种用于操作用于可移动地保持至少一个医疗设备的支撑臂系统的方法。该方法可至少包括使用支撑臂系统来保持医疗设备的步骤。使用可具体地涉及保持设备的移动和/或通过使用所述设备对患者进行医疗治疗期间的使用。本文,优选地,支撑臂系统的可移动支撑的支撑臂在其上保持至少一个医疗设备的情况下移动。移动可手动和/或通过致动器来引起或触发。

另外,用于操作支撑臂系统的方法可包括在支撑臂系统的使用(具体地通过移动支撑臂)期间检测其相应负载数据的至少一个步骤。在进一步的步骤中,可存储所检测的负载数据。本文可通过支撑臂系统的负载检测设备来执行检测,和/或通过支撑臂系统的存储设备来执行存储。具体地,这可自动执行,例如,所检测的移动可触发相应的对应负载数据的自动存储。

通过这样的操作,支撑臂系统可以特别适合于要求的方式来维持。此外,后续系统代可通过负载数据被配置为有利地适应于需求,例如可基于所存储的负载数据来评估和预测单独结构需求以供后面使用,因此它们可为特别成本高效的并且只需要很少的维护。

优选地,根据本发明的第二方面的方法被配置用于并适合于操作根据本发明的第一方面的支撑臂系统。根据本发明第一方面的支撑臂系统产生的特征和优点在本发明第一方面的描述中阐述,其中本发明的第一方面的有利实施例被认为是本发明的第二方面的有利实施例,反之亦然。

用于操作支撑臂系统的方法的另一有利实施例提供,取决于所存储的负载数据来确定支撑臂系统的相应维护要求,并且可替代地或附加地,取决于所存储的负载数据来确定关于进一步的支撑臂系统的设计的结构要求(优选用于相同的使用)。这可通过支撑臂系统的评估设备来执行。具体地,这可取决于负载数据或负载的所存储的时间简档来执行。可直接执行所述评估而不需要先前的存储,和/或其结果可被存储为经评估的负载数据(具体地通过使用存储设备)。

本发明的第三方面涉及一种用于设计支撑臂系统的方法,该支撑臂系统用于通过可移动地支撑的支撑臂来可移动地保持至少一个医疗设备。该方法可包括安装测试支撑臂系统,该测试支撑臂系统也可表示为测试系统,其包括可移动地支撑在期望场所和/或用于与要设计的支撑臂系统相同的预期用途的使用的至少一个支撑臂。待定义的支撑臂系统的结构特征可例如选自由支撑臂的长度、壁厚、相应结构部件的材料选择和/或轴承(类型)组成的组。如果需要,可模拟使用场所以便也在制造商场所处执行测试阶段。然而,测试系统优选地安装在要设计的支撑臂系统的客户场所处,具体地在要使用最终系统的外科手术室中;有利地用于在特定应用状况和医疗治疗下使用。另一步骤涉及测试支撑臂系统的使用,具体地用于收集数据。在使用时间期间,在测试支撑臂系统的使用(具体地测试支撑臂系统的支撑臂的移动)期间检测测试支撑臂系统的相应负载数据。测试支撑臂系统也可以在实际生活使用状况下用于检测负载数据。可存储测试支撑臂系统的检测到的负载数据。然后可取决于测试支撑臂系统的所存储的负载数据来设计最终将被提供用于永久使用的实际支撑臂系统。因此,可以确定要求,具体地结构要求。该设计可具体地包括支撑臂系统的一个或多个设计、其基本概念、其设计和/或其要求的确定,例如关于结构负载要求、自由度、尺寸、移动范围和实际配置,例如待组装的部件(例如,轴承或接头)的刚性或材料的选择。因此,要设计的支撑臂系统可根据需求单独配置,并且因此可以成本高效的方式配置,具体地针对特定的场所和使用情况,和/或针对特定的客户及其要求和使用进行增强。

测试支撑臂系统可具体地形成为根据本发明的第一方面的支撑臂系统,并且可使用根据本发明的第二方面的方法来操作。根据本发明的第三方面的方法还可涉及根据本发明的第一方面的支撑臂系统的使用以及根据本发明的第二方面的方法。根据本发明的第一方面的支撑臂系统和根据本发明的第二方面的方法产生的特征和优点分别在本发明的第一方面和第二方面的描述中阐述,其中本发明的第一方面和第二方面的有利实施例分别被认为是本发明的第三方面的有利实施例,反之亦然。

要设计的支撑臂系统也可以是根据本发明第一方面的支撑臂系统。可替代地,要设计的支撑臂系统也可包括没有负载数据检测的传统系统。测试系统和要设计的支撑臂系统关于其结构可类似或相同或者也可不同。例如,测试支撑臂系统可以具有更高数量的自由度和更大的移动范围,并且此外可被配置为非常高的负载以能够支持测试使用期间的任何潜在客户需求。取决于所检测的和所存储的负载数据,然后可以通过使用检测到的数据来确定针对要在这样的使用情况下设计的支撑臂系统实际需要多少自由度和哪些移动范围或者多少自由度和哪些移动范围在经济上是有意义的,和/或在实际使用期间其必须支撑哪些负载,以便随后以相应增强的方式为客户设计支撑臂系统。

本发明的其他特征从权利要求、示例性实施例和附图中变得显而易见。上面的说明书中提到的特征和特征的组合以及下面的示例性实施例中提到的特征和特征的组合不仅可以用在相应指定的组合中,还可以用在本发明范围内的其他组合中。

附图说明

本文,单个图示出了包括负载检测设备的支撑臂系统。

具体实施方式

该图示意性地示出了支撑臂系统10,其通过锚固件12固定地安装在外科手术室的天花板上。分别用于保持医疗工程设备的两个分支14、16以可旋转的方式例如通过球形轴承布置在锚固件12上。第一分支14包括以可枢转的方式直接支撑在锚固件12上的第一支撑臂18。枢转移动由箭头42示出。第二支撑臂20连接到所述第一支撑臂18,该第二支撑臂也通过用于使两个支撑臂18、20相对于彼此枢转的轴承连接到第一支撑臂18。在第二支撑臂20的与第一支撑臂18相对的端部上,这里通过球形接头安装医疗工程设备(未示出)。设备例如可以是外科手术灯。因此,第一分支14具有用于移动支撑臂18、20的两个旋转自由度,并且医疗工程设备可由于球形接头具有另外自由度而移动。因此,外科医生可以非常不受限制和精确的方式调整手术台的光照。

第二分支16包括类似于第一分支14的配置。第二分支16包括第三支撑臂22和第四支撑臂24。第三支撑臂22也以可枢转的方式直接支撑在锚固件12上的第一支撑臂18下方。枢转移动也由箭头42示出。第四支撑臂24也以可枢转的方式支撑在第三支撑臂22上。在第四支撑臂24的与第三支撑臂22相对的端部上,这里通过倾斜接头安装医疗工程设备(未示出)。因此,可以简单和舒适的方式调整医疗设备相对于水平的倾斜。这样,在第二分支16上,例如,也可将用于外科手术套件的保持器作为设备来保持。

此外,一个、多个或全部的轴承可包括制动器设备的制动器,这里未示出。因此,可抑制或防止支撑臂18、20、22、24相对于彼此以及相对于锚固件12的移动,以及两个医疗设备的移动。通过制动器,还可确保支撑臂系统10被保持在设定位置中。

显然,支撑臂系统10易于通过单个部件的移动以及也通过打开和关闭制动器,并且因此对移动的抑制的相应激活和停用而磨损,这需要维护和/或检查。这里,对于医疗工程设备的支撑臂系统的要求特别高,因为故障(如支撑臂的锁定或断裂)可危及外科手术室中的患者或可能影响外科手术过程。此外,磨损还可能以负面的方式影响外科手术室的卫生,例如,通过落下制动器灰尘。此外,例如,支撑臂系统10可能以其无意地撞击外科手术室中的其他对象的方式经历不正确的操作。而且,错误使用负载(如外科医生不允许地靠在分支14、16中的一者上)可损坏支撑臂系统10和/或可需要维护。

由于这个原因,传统的支撑臂系统的结构都是采用高安全裕度来设计的,而且它们必须经常并以复杂方式进行检查和维护。高安全裕度需要昂贵和笨拙的系统。复杂的维护和检测导致支撑臂系统的较高运行服务成本。

然而,在本实施例中,支撑臂系统包括负载检测设备26,通过该负载检测设备,可以在支撑臂系统10的使用期间,具体地在移动和/或施加应力(加载)分支14、16期间,获取支撑臂系统的相应负载数据。

在此,负载检测设备26包括第一传感器30,该第一传感器被配置为加速度传感器,并且被布置在第一支撑臂18上的与第二支撑臂20的连接部的旁边或者布置在其轴承的旁边。因此,通过第一传感器30,可检测第一支撑臂18的移动。具体地,如果需要,第一传感器30可被配置为高灵敏度,因此它也能够测量第一支撑臂18和第二支撑臂20之间的轴承的振动。因此,传感器30可具有高扫描速率,并且可被配置为还检测短的和/或非常小的加速度。通过所述检测,可得出关于所述轴承的负载以及第一支撑臂18及其轴承在锚固件12上的负载的结论。

关于负载的所述检测和结论可通过第二支撑臂20上的第二传感器32进一步增强。这例如也可被配置为加速度传感器,由此两个支撑臂18、20的移动可彼此分开地检测。此外,第二传感器32可识别不正确的操作(例如,通过撞击另一个对象或墙壁)。这在图中由箭头38和对象40示出。

类似于此,第二分支16还包括第三传感器34和第四传感器36。第三传感器34例如可被配置为检测两个支撑臂22、24之间的轴承上的扭转或倾斜(如箭头44所示)。这样,关于保持在第二分支16上的设备的重量的负载数据以及关于不正确的靠在其上的负载数据是可用的。

第四传感器34可被配置为检测用于将医疗设备保持在第二分支16上的接头的位置,并因此检测相对于水平的倾斜,该倾斜目前由箭头50示出。因此,传感器34还可充当致动器的触发器,其自动地将第二分支16上的医疗设备保持在水平上。总之,相应传感器30、32、34、36还可被配置为检测用户是否试图移动支撑臂系统10的部分。然后,在这种检测期间,这种移动的抑制或锁定可由制动器设备自动去激活,由此支撑臂系统10特别容易使用。在移动的完成后,可再次自动激活制动器设备。

例如,传感器30、32、34、36也可被形成为亮度传感器或磁传感器,并且也可通过亮度或磁场的变化来检测位置和移动。还可以提供指南针作为传感器,其随后可以成本高效的方式检测水平方向的枢转移动。

负载数据从负载检测设备26传输到存储设备46。存储设备46可存储原始传感器数据或者可预先处理它们(即例如将其转换为负载),或者两者。例如可无线地或通过电缆执行传输。通过存储设备46提供负载数据以确定例如是否需要维护和/或替换支撑臂系统10的部分。这样,可根据实际的个人使用和支撑臂系统10的负载、根据要求执行维护和替换,这使得维护是特别成本高效的。因此,例如,医院也可使用支撑臂10,其仅偶尔使用支撑臂系统,否则,该支撑臂系统的低利用率和使用率将不能证明无论实际负载如何定期进行标准化维护和替换是合理的。在此类情况下,由于传统支撑臂系统的定期(但不必要的)维护和检查成本,将不进行购置。此外,负载数据可用于进一步开发或其他支撑臂系统的设计和构造以进一步加强它们。

为了上述目的,支撑臂系统10还包括评估设备48,通过该评估设备可取决于相应存储的负载数据自动地确定支撑臂系统10的相应维护要求,并且该评估设备还能够取决于所存储的负载数据,具体地通过外推,确定关于用于相同用途或不同用途的进一步的支撑臂系统的设计的结构要求。例如,评估设备48可连接到存储设备46以用于经由互联网的传输数据,因此评估设备48不需要容纳在外科手术室中,而是可以通过例如支撑臂系统10的制造商场所处的计算机来提供。同样,存储设备46还可经由互联网从传感器30、32、34、36接收传感器数据,该传感器可包括移动芯片,和/或可连接到共享传输设备。因此,存储设备46和评估设备48可一起由制造商的集中式服务器构成。具体地,存储设备46和/或评估设备48可被配置为通过负载数据检测来存储和/或评估多个支撑臂系统10的负载数据,因此可生成特别大的数据库。

附图标记列表

10支撑臂系统

12锚固件

14第一分支

16第二分支

18第一支撑臂

20第二支撑臂

22第三支撑臂

24第四支撑臂

26负载检测设备

30第一传感器

32第二传感器

34第三传感器

36第四传感器

38箭头

40对象

42箭头

44箭头

46存储设备

48评估设备

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