患者支撑装置和患者定位系统的制作方法

本发明涉及一种患者支撑装置和包括相应的患者支撑装置的患者定位系统。

背景技术：

在医学成像以及医用放射疗法领域中，已经提出了多种解决方案，用于通过患者定位系统相对于成像和放疗设备来对患者进行定位。这些患者定位系统通常包括运动学结构，例如多关节机器人或机器人臂。此外，已知患者支撑装置，例如病床或床面(couchtop)，连接到这种患者定位系统以在定位期间支撑和/或接触患者。

患者定位系统以及患者支撑装置需要满足各种各样的要求。例如，这些要求涉及提供灵活的可移动性、有限的与周围相干扰的风险、有限的对成像或放疗辐射的干扰、可布置成靠近地板表面(即，能够采用低装载位置)、具有有限的重量和成本、以及其它要求。

已经发现已知的解决方案不能以令人满意的方式满足这些要求中的至少一些要求。

因此，需要一种患者支撑装置和患者定位系统，其特点是在有限成本下提高了可操作性。

技术实现要素：

根据本申请，提供了一种患者支撑装置，其可连接到定位系统，例如多关节机器人。所述患者支撑装置通常可以配置成当患者容纳在所述患者支撑装置中时支撑和承受由患者施加的静态和/或动态载荷。这可以包括当患者由定位系统在治疗室(例如，医院)中移动时患者的重量或加速力。注意，在本申请的上下文中，患者通常可以假定为普通成人，例如，具有在大约1.50m和2m之间的身高以及大约50kg和250kg之间的重量。

多关节机器人可以根据已知的解决方案进行配置，例如，通过包括利用旋转或轴向关节连接的多个连杆，从而限定在典型的静止基部区域和机器人的末端执行器连接部分之间的开放运动学链。替代地或附加地，所述定位系统可包括线性轴，所述线性轴也可连接到上述多关节机器人，用于在空间中平移所述多关节机器人。而且，所述定位系统可以安装在地板上、墙壁上或天花板上。如下面详述的，本申请特别考虑了安装在天花板上的解决方案。注意，安装在治疗室的相应地板、墙壁或天花板区域的安装可能涉及将所述定位系统直接连接到相应区域或至少部分地连接到被连接于例如所述天花板区域或至少部分地平行于例如所述天花板区域延伸的中间构件。

所述患者支撑装置包括患者支撑区域，所述患者支撑区域包括前部区域和基本上背离所述前部区域的下侧区域，所述前部区域限定用于支撑和/或接触患者的支撑平面。所述患者支撑区域的尺寸和/或形状可以被设定成容纳患者，特别是以使得患者能够稳定地定位在空间中的方式。例如，所述患者支撑区域可以配置为将患者稳定地支撑在基本上直立的就坐位置和/或基本上水平的躺卧位置中。注意，支撑患者可以通过支撑区域与患者之间的直接接触或通过至少中间接触来实现，例如当在患者和支撑区域之间布置和附加患者承载结构时。

前部区域和下侧区域可以但不必须是平面的。通常，它们可以具有任何弯曲的、规则的或不规则的形状。支撑平面可大体上限定患者可由患者支撑装置支撑于其内(或者沿着其支撑)的平面。如下详述，这可以包括由患者支撑区域限定的患者就坐和/或躺卧区。注意，所述支撑平面可以是但不必限于所述患者支撑区域的前部区域。换言之，所述支撑平面通常可以理解为无限的虚拟平面，其在空间中的位置由所述患者支撑装置的患者支撑区域限定。

所述下侧区域还可进一步被配置成，至少在所述患者支撑装置布置成稳定地支撑患者时或例如使得所述支撑平面在空间中基本水平地延伸时，面向地板区域。此外，所述下侧区域通常可以布置在与前部区域相对并且背离前部区域的区域中(例如，在所述患者支撑区域的下侧，而所述前部区域布置在其上侧)。

所述患者支撑装置还包括耦接区域，所述耦接区域配置成耦接到定位系统。所述耦接可以特别地包括对定位系统的机械耦接，并且通常可以是永久的或可释放的。此外，所述耦接可涉及在所述支撑装置和所述定位系统之间形成电和/或流体连接。通常，所述耦接区域可以包括用于与所述定位系统的互补结构(特别是机械地)连接的接口，例如专用机械结构。这可以包括通常已知的解决方案，例如在工业机器人中使用的工具或末端执行器连接结构(例如，电动气动工具变换器)。换句话说，所述耦接区域可包括合适的啮合结构，诸如底切、凹槽等，使得所述定位系统可与其啮合。所述耦接区域可以进一步是大体上椭圆形、圆形等和/或可以限定用于耦接到机器人的特定区域。

所述支撑平面在所述耦接区域和所述下侧区域之间至少部分地延伸。换句话说，所述支撑平面可以被所述耦接区域和下侧区域包围或夹在一起，而不必与所述耦接区域接触或相交(这样的相交仅仅表示一个选项)。通常，所述患者支撑区域因此可以在所述耦接区域和下侧区域之间至少部分地延伸，例如，使得患者可以至少部分地定位在所述耦接区域和下侧区域之间。

一般来说，所述耦接区域可与所述支撑平面间隔开，且当例如沿着正交于所述支撑平面且指向远离所述支撑平面的轴线观察时(尤其是在所述轴线不与所述下侧区域相交的的情况下)，所述耦接区域可定位在所述支撑平面上方。同样地，所述耦接区域可以与前部区域和/或支撑平面相对地定位。而且，所述耦接区域可以远离于所述下侧区域地布置，并且具体地，背离所述下侧区域。

一般地，所述耦接区域可因此允许将所述患者支撑装置布置在定位系统处，使得所述定位系统从上方连接到所述患者支撑装置，或换句话说，连接到所述患者支撑装置的上侧。因此，所述患者支撑装置可以以悬挂构型布置在所述定位系统处。此外，可以选择支撑平面、耦接区域和下侧区域的相对布置，使得(至少当稳定地支撑患者和/或所述支撑平面大体上水平地布置在空间中时)所述耦接区域被布置为比所述支撑平面更靠近治疗室的天花板区域。类似地，所述支撑平面可以布置在所述耦接区域和治疗室的地板区域之间，并且通常布置成比所述耦接区域更靠近地板区域。

所述耦接区域的这种布置不同于已知的概念，其中定位系统从下面支撑患者支撑装置，例如通过将机器人臂连接到设置在患者支撑区域的下侧区域处的耦接部分。如下详述，这可提供许多优点，例如允许所述患者支撑装置布置成非常靠近相邻地板表面(例如，因为连接到其下侧区域的机器人臂与地板区域没有干扰是可能的)。而且，这允许定位系统和患者支撑装置在治疗室中的空间高效安装，而不占用宝贵的地板空间，特别是当使用安装在天花板上的定位系统时。

所述耦接区域可进一步定位成使得所述患者支撑装置在布置在所述定位系统处时基本上是自平衡的。换言之，所述耦接区域可以被定位成允许布置在定位系统处(并且连接到定位系统)，使得由所述患者支撑装置施加在所述定位系统上的至少静态力矩受到限制，并且具体地，可以基本上彼此平衡或彼此抵消。换言之，所述耦接区域通常可以被定位成允许接近于或基本上与所述患者支撑装置的重心对齐地耦接到所述定位系统，尤其是在布置所述患者支撑装置以便稳定地支撑患者时(例如，所述支撑平面在空间上基本上是水平的)。所述耦接部分的位置还可以考虑所述患者支撑装置处的其它监测系统、检测系统、移动指令装置、显示装置等的布置来选择，其中监测系统、检测系统、移动指令装置、显示装置等每个都影响所述患者支撑装置的重心。附加地或替代地，所述耦接区域可根据施加在所述患者支撑装置上的期望平均患者位置和/或载荷来定位。

所述患者支撑区域可包括就坐区(或就坐表面)和躺卧区(或躺卧表面)中的至少一个。这些区域可以形成所述前部区域的至少一部分，并且因此也可以至少部分地限定所述支撑平面。所述就坐区和躺卧区可进一步配置为分别支撑处于就坐和躺卧位置的患者(优选地，如前所述的普通成年患者)。具体地，所述就坐区和躺卧区可以配置为使得患者能够被稳定地支撑在直立就坐或水平躺卧位置中，例如用于医学成像或医用放疗治疗。

根据另一实施例，所述患者支撑区域包括患者座椅和患者床面中的至少一个。所述患者座椅可限定如前面所讨论的就坐区，并且所述患者床面可限定如前面所讨论的躺卧区。而且，它们可以至少形成所述前部区域的一部分，并且因此也可以至少部分地限定支撑平面。因此，所述患者座椅可以限于被配置成使得患者可以坐在其上的特定区域或范围。此外，患者床面可包括患者可以躺下的工作台或病床结构。注意，所述患者座椅还可包括靠背区，然而，所述靠背区可与所述患者支撑区域的支撑平面分开考虑。换句话说，所述支撑平面通常可以认为是患者由其或者在其内可被完全且充分地支撑以占据预定位置(例如躺卧或就坐位置)的平面。这可以通过座椅区或床面来实现，而不仅仅通过患者座椅的靠背区来实现，所述靠背区例如不能实现充分地支撑和固定患者在空间中的竖直位置。

注意，所述就坐区和/或所述患者座椅的尺寸通常可以是有限的，使得患者可以仅仅坐于其上，但不能以稳定且舒适的方式水平地躺在其上。

所述耦接区域的布置方式还可以是它可以突出到所述患者支撑区域的前部区域中，并且可选地，所述突出沿着基本上正交于所述支撑平面延伸的轴线进行。换句话说，所述耦接区域通常可以与所述患者支撑区域的前部区域和/或支撑平面间隔开，并且与所述前部区域/支撑平面相对地布置或在所述前部区域/支撑平面上方布置。所述突出可以关于虚拟突出，但不考虑所述耦接区域与所述患者支撑区域之间的任何中间结构或障碍物。然而，所述突出可排除横过所述患者支撑区域的下侧区域或与患者支撑区域的下侧区域相交。换言之，所述耦接区域可以这样的方式布置，即所述耦接区域与所述患者支撑区域重叠，并且尤其是与其前部区域或用于接触和/或支撑患者的一般区域重叠。

根据另一方面，所述耦接区域和患者支撑区域通过连接区域连接，所述连接区域可选地至少部分地以与所述支撑平面成一角度地延伸。

一般来说，所述患者支撑装置并且特别是其患者支撑区域、耦接区域和/或连接区域可以由一件式构件或多件式组件构成。此外，各个区域可以由单独的构件(例如，形成所述患者支撑区域的患者支撑构件、形成所述耦接区域的耦接构件和/或形成所述连接区域的连接构件)形成。替换地，所述患者支撑装置可包括形成多个区域的至少一部分的构件，诸如还包括有助于构成所述患者支撑区域的前部区域的区段的连接构件。

所述连接区域可包括关于所述支撑平面以一角度且特别是基本上正交于所述支撑平面地延伸的区段。该区段可以称为所述连接区域的中心区段。而且，所述连接区域可以直接连接到所述患者支撑区域或通过所述连接区域的其它中间部分(例如，中间成角度的部分)连接到所述患者支撑区域。再次，注意，所述连接区域的每个部分或区段可以由单个构件或多个构件的组件形成。

此外，所述连接区域可以包括以与中心区段成一角度延伸的区段，或者通常关于所述支撑平面以在大约0°和80°之间的角度，尤其以在0°和30°之间的角度延伸的区段，或者基本上平行于所述支撑平面地延伸的区段。该区段可以称为顶部区段。所述顶部区段可大体上布置在远离所述患者支撑区域和/或背对所述患者支撑区域的所述中心区段的端部处。此外，所述顶部区段可连接到或包括所述耦接区域。换句话说，所述顶部区段可从所述耦接区域大体上水平地延伸且连接到所述连接区域的例如大体上竖直的中心区段，而所述中心区段又例如借助于所述连接区域的大体上水平的下部区段来连接到大体上水平的支撑平面。注意，这些空间关系特别地涉及将所述患者支撑装置布置成稳定地支撑患者和/或将所述支撑平面基本上水平地布置在空间中的场景。

根据另一实例，所述患者支撑装置或至少其连接区域为大体上c形、弓形和弧形中的至少一者，和/或限定具有至少一个敞开边区域的多边形轮廓。相应的形状和/或轮廓可以限定在基本上正交于所述支撑平面地延伸的平面中，即，通常与横截面形状或轮廓有关。所述敞开边区域可以被定位成使得患者可以容易地进入或离开所述患者支撑装置并且尤其是所述支撑平面。

所述连接区域还可以包括医用放疗辐射和医学成像辐射中的至少一个可透过的至少一个区域，其可选地包括通孔。所述可透过区可以设置在连接区域和/或患者支撑区域中。在一个实施例中，所述患者支撑区域包括患者座椅，并且所述连接区域包括关于所述患者支撑区域以一角度(并且优选地基本上正交于所述患者支撑区域)延伸的中心区段。所述中心区段还可以包括通孔，所述通孔允许上述辐射可以到达直立地坐在患者座椅上的患者的背部和/或颈部区域。注意，在本上下文中，所述中心区段可以包括用于患者的靠背区，所述通孔延伸穿过所述靠背区。

所述患者支撑区域还可以包括限定所述前部区域的至少一部分(并且特别是支撑平面)的可移位构件，所述可移位构件被配置成以使患者在患者支撑装置内的位置能够改变的方式移位。例如，所述可移动构件可以相对于所述患者支撑装置和/或患者支撑区域的本身静止或不可移动部分移动。所述移位可以包括所述可移位构件的滑动或平移运动。在一个示例中，所述可移位构件配置为能够以使患者在所述支撑平面内的位置可以改变和/或所述构件的移位通常可以在所述支撑平面内或平行于所述支撑平面发生的方式而移位。而且，患者的位置通常可以调整，以便移动更靠近(特别是未加载的)患者支撑设备的连接区域、耦接区域、几何中心和重心中的至少一个。

所述可移位构件可以借助于(特别是线性的)导引结构-诸如导轨、滚轮轨道等-连接到所述患者支撑装置的本身静止部分。所述导引结构可以布置在所述患者支撑区域的边缘区域中和/或沿着所述患者支撑区域的边缘区域布置，其中所述边缘区域可以连接到所述支撑平面。在一个示例中，所述患者支撑区域包括患者床面，并且所述导引结构沿着所述床面的边缘区域布置并且包括接收被连接到可移位构件的滚轮的导轨。这可以尤其涉及基本上矩形或椭圆形的床面和沿着其较长边和边缘区域延伸的导引结构。

所述可移位构件还可提供为平面或板状构件，其形成所述患者支撑区域的躺卧区的至少一部分。这样，在患者坐在或躺在所述可移位构件上之后，所述构件可借助于上述导引结构来移位。

因此，在装载位置(例如，用于为患者提供容易的进入)中，所述可移位构件可移位，以便形成所述患者支撑装置和/或所述患者支撑区域的伸长部分。另一方面，在治疗位置中，所述可移位构件可以布置在基本上非移位的起始位置，其中所述患者支撑装置和/或患者支撑区域具有相对较小的长度。注意，相应的长度测量可以涉及支撑平面内的并且特别是沿着其纵向轴线的患者支撑装置和/或患者支撑区域的尺寸。

所述可移位构件可以配置成至少部分地支撑患者，并且可选地，所述可移位构件可以包括所述患者支撑区域的就坐和/或躺卧区的至少一部分。因此，所述可移位构件可形成患者床面的至少一部分，患者可完全或者至少部分地躺在所述床面的该至少一部分上，然后例如沿着上述线性导引结构在所述支撑平面内移位。这可以称为推车式移位。

所述患者支撑装置包括至少一个运动指令装置，用于接收操作者输入以通过所述定位系统移动所述患者支撑装置。所述运动指令装置可以包括已知的结构，诸如操纵杆或导航键单元。还可以想到提供连接到力传感器的操作部分，用于以控制力的方式移动所述定位系统。然而，为了降低成本，本申请特别考虑提供具有如下所述的开关功能和/或手柄的手动输入元件。此外，所述运动指令装置通常可以生成信号，所述信号例如借助于所述耦接区域，可以以通常已知的方式传送到所述定位系统的控制装置。所述信号可以提示所述定位系统执行期望的运动。

根据一个示例，所述运动指令装置包括至少一个手动输入元件，当被操作者激活时，该至少一个手动输入元件提供提示所述定位系统特别是以预设速度和/或在预设方向上运动的信号。所述手动输入元件可配置为开关，其仅在手动激活(例如，推动)的情况下提供相应激活、速度和/或方向信号。因此，所述手动输入元件通常可以被配置为所谓“安全开关(deadmanswitch)”。

所述运动指令装置和尤其是其一个或多个手动输入元件可设置在所述患者支撑装置的指定区域中，尤其是在连接区域中，特别是其中心区段中。在一个示例中，所述手动输入元件由手柄以操作者在激活输入元件时同时抓握所述手柄的方式构成。此外，可提供相应的多个手动输入元件，其中所述元件可各自配置成命令一个特定的指定运动。根据一个变型，提供了根据上述示例中的一个的手动输入元件，用于命令竖直运动、竖直枢转运动、纵向运动和横向运动中的每一个。一般来说，所述手动输入元件可被单独地标注和/或标记(例如，通过不同颜色)以改善操作者定向。

附加地或替代地，可提供手动输入元件以用于命令指定的紧急运动，例如用于将所述患者支撑装置布置在治疗室内的预定安全位置中的组合的竖直和纵向运动。

所述患者支撑装置还可以包括至少一个患者监测系统，特别地，其中所述患者监测系统配置成获取用于监测患者的位置和患者的运动中的至少一个的信息。所述患者监测系统可以配置成例如通过诸如结构化光摄像机的摄像机或摄像机传感器以光学方式监测患者。患者的位置可以与在空间内和/或患者支撑装置内或相对于患者支撑装置的绝对位置有关。而且，所述位置可以仅与患者的预定区域或身体部位有关。通常，所述患者监测系统可以配置成至少在患者占据所述患者支撑区域中的预定治疗位置(例如，通过直立地坐在或躺在支撑平面上)时检测这样的位置。患者的运动同样可以与患者在占据预定治疗位置时的运动有关。这些运动可以包括呼吸运动，其可以例如从胸部区域的相应运动来检测。

所述患者支撑装置包括至少一个显示装置，所述至少一个显示装置配置成向所述患者支撑装置的操作者和容纳在所述患者支撑装置中的患者中的至少一个显示信息。与上面类似，这样的显示装置可以直接集成到所述患者支撑装置中，并且至少在用于操作者的显示装置的情况下，直接集成到连接区域中，尤其是其中央区段中。注意，用于操作者的显示装置通常可以背离所述患者支撑区域，并且例如显示对通过定位系统正确地定位患者支撑装置所必需的信息。另一方面，用于患者的显示装置通常可面向所述患者支撑区域，并且例如显示诸如患者应当遵循的最佳呼吸节律的信息。

所述患者支撑装置还可以包括至少一个检测系统，用于检测周围环境中的预定目标和在患者载荷下患者支撑区域的变形状态中的至少一个。具体地，所述检测系统可以配置为检测主动目标(其例如主动地发射可检测信号)和/或被动目标(其不主动地发射可检测信号，但是可以例如基于其形状、颜色、反射特性等来检测)。

在本上下文中，目标可设置在周围环境中的指定位置处，以便检测所述患者支撑装置相对于所述指定位置的相对位置。例如，所述指定位置可以包括或以预定的相对方式定位在医疗成像和/或医用放疗装置的辐射等中心点。这样，可检测所述患者支撑装置相对于所述辐射等中心点的相对位置。

同样地，为了检测所述患者支撑区域的变形状态，目标可以设置在所述患者支撑区域处，并且可以进一步配置为响应于所述患者支撑区域的变形状态而改变其在空间中的绝对位置。例如，所述目标通常可被定位在或邻近于在患者载荷下变形的就坐或躺卧区的区域(和例如在其下侧区域处)。根据一个示例，所述患者支撑区域包括在患者载荷下弯曲的患者床面，所述目标定位在所述床面的等量弯曲的区域中。因此，基于检测到的目标的位置，可以推断所述床面的弯曲状态。

通常，所述检测系统可以包括光学检测系统，所述光学检测系统例如布置在所述患者支撑区域的下侧区域处或邻近所述患者支撑区域的下侧区域。所述光学检测系统可包括合适的传感器和/或摄像机，例如用于以光学方式检测如先前所讨论的目标。在一个示例中，所述光学检测系统检测周围环境中的目标和患者支撑区域的变形状态两者，例如通过如上所述定位在患者支撑区域处的另一目标。这可以特别地通过将所述检测系统定位在所述患者支撑区域的下侧来实现。

所述患者支撑装置还可包括用于容纳连接线的至少一个内部通道，所述内部通道特别地配置成至少部分地遮蔽连接线免遭周围环境损害。因此，所述内部通道可以配置为引导连接线通过所述患者支撑装置。特别地，所述连接线可以从所述耦接区域引导到所述患者支撑装置包括的其它装置，例如患者监测系统、运动指令装置、检测系统等。另外，所述连接线可以从所述耦接区域引导到设置在所述患者支撑装置的外部区域处的另外连接元件(例如插头或插座)，例如用于将外部装置连接到其上。

如前面所指示的，所述耦接区域可配置成进一步将所述连接线连接到在所述定位系统的相应耦接区域中设置的互补线。这样，所述连接线对于它们长度的大部分或者基本上全部与环境遮蔽开。此外，所述连接线还可以在内部或外部引导通过所述定位系统到周围装置和/或供应系统。一般地，所述连接线可配置成传送电子或数据信号以及电力或流体。换句话说，所述连接线可以以电力和/或数据电缆以及管道、通道、软管等的形式提供。

本申请还涉及一种患者定位装置，其包括根据前述方面中的任一个的患者支撑装置和连接到所述患者支撑装置的患者定位系统。如上所述，所述患者定位系统可包括多关节机器人，例如包括用于在空间中定位所述患者支撑装置的至少五个旋转连杆。附加地或替代地，所述患者定位系统可以包括线性轴，所述线性轴配置成在空间中平移所述患者支撑装置，和/或平移被布置在其间的多关节机器人。此外，所述定位系统可以安装在天花板上，并且因此通常可以配置成从上方连接到所述患者支撑装置的耦接区域。

附图说明

本申请将基于附图进一步进行描述，其中：

图1示出了根据第一实施例的包括患者支撑装置的患者定位系统的立体图；

图2示出根据图1的实施例的另一立体图，其中患者支撑装置容纳患者并且相对于医用放疗装置来定位所述患者；

图3示出了根据第一实施例的患者支撑装置的详细立体图；

图4示出了根据另一实施例的患者支撑装置的连接区域的后视图；

图5示出了根据图4的患者支撑装置的前视图；

图6、7示出了根据另一实施例的患者支撑装置的立体图；

图8a-8c示出了根据其患者可以占据患者支撑装置内的“头部优先”治疗位置的顺序；

图9a-9d示出了根据其患者可以占据患者支撑装置内的“脚部优先”治疗位置的顺序，包括移位所述患者支撑装置的可移位构件；

图10示出了根据第一实施例的定位系统将患者支撑装置布置在治疗室的地板区域附近的状态；

图11a-11b示出了根据另一实施例的患者支撑装置，其中所述患者支撑装置包括患者座椅。

具体实施方式

在下文中，将讨论具体细节以促进对本申请的完整理解，但本申请不限于此。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，本申请可以结合偏离下面讨论的细节的不同实施例来使用。此外，将讨论许多实施例，其中相似或对应的特征将由类似的附图标记来标记。

在图1中示出了患者支撑装置10，其布置在定位系统12处并连接到定位系统12。定位系统12包括以基本上已知的方式配置的线性轴14。定位系统12还包括多关节机器人16，多关节机器人16包括五个旋转关节，每个旋转关节限定相应的旋转轴线r1-r5。所述轴线r1-r5可以以通常已知的方式将患者支撑装置10定位在容纳定位系统12的治疗室中。注意，限定轴线r3-r5的旋转关节通常可以称为机器人16的腕部。定位系统12和患者支撑装置10一起形成患者定位装置。

如图1中的箭头l所示，机器人16以使能够沿线性轴14在空间中平移的方式连接到线性轴14。具体地，线性轴14安装到治疗室的未描绘的天花板区域(ceilingarea)，使得机器人16总体上朝向治疗室的地板区域延伸。因此，患者支撑装置10通常通过以基本上垂直向下的悬挂构型连接到机器人16而布置在治疗室的天花板区域和地板区域之间。

如将在下面进一步详细讨论的，患者支撑装置10包括患者支撑区域18。在本示例中，所述支撑区域18包括限定躺卧区的患者床面20，使得患者p可以躺在其上并且以基本上水平躺卧的方式被支撑。因此，患者支撑区域18及其患者床面20包括限定(虚拟的)支撑平面s的前部区域22。在图1所示的示例中，支撑平面s描绘为空间中的无限虚拟平面。然而，支撑平面s也可以限制于例如患者支撑区域18的前部区域22。通常，所述支撑平面s限定了用于接触患者的平面，并且因此限定了当患者p以稳定支撑的方式容纳在患者支撑装置20中时(即，当躺在床面20上，背部靠在前部区域22上时)患者p被布置在其中(或至少与其平行)的平面。

另一方面，患者支撑区域18及其患者床面20限定了下侧区域23，在所描绘的状态下，下侧区域23面向治疗室的地板区域。下侧区域23布置在与前部区域22相比的患者支撑区域18的相对区域中，并且通常背对所述前部区域22。因此，下侧区域23不形成支撑平面s的一部分或提供直接接触或容纳患者p的任何可能性。

患者支撑装置10还包括耦接区域26，耦接区域26向机器人16的腕部的端部提供本身已知的机械耦接接口(例如，到机器人16的工具或末端执行器连接部分)。

耦接区域26和患者支撑区域18进一步通过患者支撑装置10的连接区域24连接。如根据以下附图中进一步明显的，连接区域24是大致c形或弓形形状，所述c形或弓形形状的相对区段或腿部各自连接到床面20和耦接区域26中的一个。因此，至少当患者支撑装置10被布置成使得支撑平面s在空间中占据基本上水平的位置(参见例如图1-3所示的位置)时，床面20限定了所述c形或弓形的伸长的下部段或腿部。

根据图2中的图示使上述配置进一步明显。在该图中，定位系统12描绘为处于将容纳患者p的患者支撑装置10定位在医用放疗装置28(例如，标准linac装置)的工作空间中的状态。再次，可以看到定位系统12包括被布置在治疗室的未描绘的天花板区域处的线性轴14。另一方面，图2描绘了基本上平行于所述线性轴14延伸的地板区域f。因此，进一步可以看出，在图2所示的状态中，患者支撑装置10布置为稳定地支撑患者p，床面20和因此还有前部区域22以及由此限定的支撑平面s(参见图1)在空间中基本上平行于地板区域f以及基本上水平地布置。

图3示出了根据前面讨论的实施例的患者定位系统10以及机器人16的腕部的详细立体图。再次示出了连接到机器人腕部的患者支撑装置10的耦接区域26。此外，可以再次看到包括床面20的患者支撑区域18，其前部区域22限定支撑平面s(即，所述支撑平面s与床面20的上表面或躺卧区齐平)。此外，示出了患者支撑区域的下侧区域23，其背离前部区域22并且与支撑平面s间隔至少床面20的材料厚度。

因此，从图3可见支撑平面s布置在连接区域26和下侧区域23之间。当沿着正交于支撑平面s并且(在本示例中)与耦接区域26相交的轴线a观察时，这是特别有效的。因此，与已知的解决方案相反，由于支撑平面s布置在下侧区域23和耦接区域26之间，机器人16可以从上方连接到患者支撑装置10。

此外，图3示出了耦接区域26可以例如沿着轴线a突出到患者支撑区域18的前部区域22中。换句话说，当沿所述轴线a观察时，耦接区域26和前部区域22在空间上重叠。而且，耦接区域26定位成使得轴线a进一步与患者支撑装置10的重心相交。这样，患者支撑装置10以自平衡方式布置在机器人16处，使得至少在静态状态中，没有大的力矩施加到机器人16上。

图3还更详细地示出了连接区域24的配置。具体地，所述连接区域24包括关于支撑平面s以一角度延伸的直立中心区段30，并且在所描绘的情况下，基本上正交于支撑平面s地延伸。中心区段30通过顶部区段32连接到耦接区域26。顶部区段32大部分平行于支撑平面s和前部区域22延伸，并通过成角度的部分34合并到中心区段30中。注意，中心区段30和顶部区段32之间的合并发生在背离支撑平面s(即，在图3所示状态中，面对天花板区域)的中心区段30的第一端部处。

更进一步地，连接区域24包括下部区段36，下部区段36也很大程度上平行于支撑平面s地延伸并且通过成角度的部分38合并到中心区段30中。所述合并发生在中心区段30的与第一端部相对的第二端部处，并且在图3所描绘的状态中，面向地板区域f。此外，从图3可以知晓，下部区段36沿着患者支撑区域18的下侧区域23延伸并且与患者支撑区域18的下侧区域23部分重叠。注意，通常，连接区域24和患者支撑区域18可以由一个构件或多个构件的组件形成，并且，该构件或组件也可以形成连接区域24和患者支撑区域18两者的一部分。

总体上，从图3可以再次看出，患者支撑装置10具有大致c形或弓形形状，床面20形成其伸长的下侧或腿部。这尤其与连接区域24有关，由于中心区段30、顶部区段32和下部区段34的上述位置和取向，连接区域24自身限定大致c形。此外，作为本申请的一般方面，明显的是，耦接区域26位于患者支撑区域18的前部区域22上方，使得机器人16可从上方，即面向前部区域22而非下侧区域23，连接到患者支撑装置10。

注意，根据图3的状态示出了患者支撑装置10的位置，使得其可以稳定地支撑躺在床面20上的患者p，并且其中支撑平面s和患者p在空间中基本上水平地布置。在本示例中，这还意味着在所述状态下，床面20和支撑平面s都基本上平行于治疗室的地板区域f和/或天花板区域地延伸。此外，机器人16从所述天花板区域基本上向下延伸，使得其腕部大体上连接到患者支撑装置10的上侧区域，所述上侧区域与下侧区域23相对并且背离下侧区域23。因此，当稳定地支撑患者时，支撑平面s将布置得比耦接区域26以及机器人16的腕部更靠近治疗室的地板区域f，而机器人16的腕部将布置成更靠近天花板区域。因此，支撑平面s通常在地板区域f和耦接区域26以及机器人16的腕部和天花板区域之间延伸。

下面将参考图3-5讨论直接集成并嵌入到患者定位系统10中的另外的装置和系统。这种集成的优点是能够降低治疗室中需要单独处理和布置以及各自造成与机器人16相干涉的风险的独立设备的数量。此外，患者支撑装置10可以作为高度集成的系统移交给客户，该高度集成的系统提供执行医学成像和/或医用放疗手术所需的许多功能，使得治疗室的设置、维护和安装过程可以简化。

首先，在图3中示出了呈所谓的门控屏幕(gatingscreen)40形式的显示装置。所述屏幕40以通常已知的方式向患者p显示最佳呼吸节律(breathing/respirationrhythm)，以改善治疗的质量。包括摄像机42的第一患者监测系统监测患者的呼吸运动。注意，屏幕40和摄像机42两者都连接到连接区域24的顶部区段32，并且定位成靠近耦接区域26，同时面向患者支撑区域18的前部区域22。

此外，形式为结构化光摄像机42的另一患者监测系统布置在连接区域24的侧面区域，同时也大致面向患者支撑区域18的前部区域22(也参见图6、7)。该结构化光摄像机42以通常已知的方式监测患者p在患者支撑装置10内的位置，例如通过获取基于其可以产生患者的3d模型的图像数据。

更进一步地，在下侧区域23处设置另一摄像机形式的检测系统46。所述摄像机46通常面向患者支撑装置10的周围区域，并且更具体地，通常面向地板区域f以及患者支撑区域18的背离连接区域24的第一末端部。如图1中虚线所示，摄像机46因此限定了与地板区域f以及床面20的下侧区域23相交的检测空间d。如图3所示，在下侧区域23处和患者支撑区域18的第一端部的区域中，设置具有诸如条形码等的专用的光学可识别图案以及专用的颜色和/或反射特性的贴纸形式的被动目标48。摄像机46配置成检测这些目标48，使得可确定其位置(例如，在空间中的绝对位置或相对于摄像机46的位置)。基于所述确定的位置，可以确定在患者载荷下患者支撑区域18的变形状态和具体地，床面20的变形状态。更精确地，床面20通常可以由在患者载荷下弯曲的诸如碳纤维的材料形成。因此，弯曲量可以基于摄像机46获取的图像数据和由此检测到的目标48的位置来确定。

注意，类似的目标50可以提供在linac装置28的辐射等中心点处或以与其预定的相对位置关系来提供。该目标50形成能够由摄像机46同等地检测的、在患者支撑装置10的周围环境中的目标。再次，基于所获取的图像数据，可以确定所述目标50的位置，例如用于检查患者支撑装置10是否相对于所述辐射等中心点以期望的方式布置。

作为本申请的一般方面，患者支持装置10还可以包括处理器或中央处理单元cpu，用于处理由摄像机42、44、46中的至少一个获取的图像数据(例如，用于直接确定患者p和/或目标48的相关位置或患者的呼吸运动)。附加地或替代地，可提供合适的连接线，例如数据缆线，用于将这些装置连接到远程处理器或计算装置。这些连接线可以穿过内部通道到达耦接区域26，然后连接到机器人16内的另外的缆线，并且沿着天花板区域或线性轴14朝向相应的远程处理器或计算装置引导。

在图4和图5中示出了处于与图2类似状态的患者定位系统10的前视图和后视图，并且更具体地，示出了中心区段30的前视图和后视图。注意，在这种情况下，根据另一实施例，患者定位系统10配置成不包括结构化光摄像机44。而是在背离患者p(和患者支撑区域18，参见图4)的中心区段30的后侧以及面向患者p(和患者支撑区域18，参见图5)的前侧，设置呈用于流体线路、缆线、电极等的五个圆形连接插头和/或插座形式的连接元件52。这些连接元件52可以用于将必要的装置连接到患者支撑装置10和/或患者p，例如，当在麻醉下执行医学成像或放疗治疗时。注意，这样的连接元件52同样可以结合在根据图3的实施例中。

此外，从图4可以知晓另一显示装置52设置在中心区段30的后侧。所述显示装置向患者支撑装置10和定位系统12的操作者显示信息。

此外，提供了呈彩色手柄形式的许多运动指令装置54。这些手柄54表示手动输入元件，每个手动输入元件都包括开关功能，使得操作者能够同时抓握手柄54，并且例如通过在其上施加轻微的压力来激活所述开关功能。每个手柄54与患者支撑装置10的预定运动方向相关联，使得如果激活相应的开关功能，则将产生控制信号并将其传送到机器人16的控制器。因此，将发生患者支撑装置10以预定速度在所述预定移动方向上运动。另一方面，一旦手柄54及其开关功能被释放，在相应方向上的运动将停止(“安全开关”)。此外，手柄54中的至少一个可以与预定的紧急运动相关联，例如用于将患者支撑装置10快速地布置在治疗室中的安全位置。注意，类似于图4和图5，根据图3的实施例还包括许多运动指令手柄54。

最后，紧急开关56设置在中心区段30的后侧。此外，用于电力和信号的连接器52靠近耦接区域26设置。

注意，图3至5中所示的任何先前讨论的集成系统和装置可以通过连接线(诸如数据或电力缆线或软管、管道等)连接到其他装置、处理器、电源、流体储存器等。然而，在所描绘的实施例中，这些连接线容纳在患者支撑装置10内的内部通道中。换句话说，这些连接线不沿着患者支撑装置10的外表面部分进行引导，这至多可以在其总长度的有限的一部分上进行。此外，如先前所指示的，这些连接线可延伸到耦接区域26且借此耦接到容纳于机器人16内的内部通道中的互补线。这些互补线然后朝向治疗室中的其它远程装置、电力存储装置和/或流体储存器延伸。

在根据图6和图7的实施例中示出了将系统集成到患者支撑装置10中的另一示例。所述实施例基于图3的示例，并且更详细地示出了结构化光摄像机44的位置。除了前述示例之外，图6和图7的实施例包括呈另外的屏幕形式的附加的显示装置58，其连接到保持结构60。所述保持结构60通常通过以正交方式连接两个圆形轮廓来限定角度。此外，所述保持部60通过环元件62连接到患者支撑装置10的耦接区域26。所述环元件62包括滚环或轴承，使得其可围绕类似图3的轴线a的轴线关于耦接区域26旋转。这样，屏幕58可以相对于患者p灵活地枢转。

注意，作为本申请的一般方面，先前讨论的集成装置和嵌入式系统中的任一个可以彼此组合，包括与图3至7中示出的具体示例相比省略或添加另外的设备和系统。例如，本申请还考虑根据图4和图5的示例配置图3中的中心区段30的后侧，而例如结构化光摄像机44可以从其省略。

下面将参照图8a-8c来描述患者根据其可在患者支撑装置10内占据“头部优先”治疗位置的序列。“头部优先”位置通常涉及患者p根据其首先以头部进入医学成像或放疗装置的工作空间的位置。根据图8a，患者p首先坐在床面20上，然后朝向连接区域24(参见图8b)绕圈地摆动他的腿。之后，患者p躺下，背部靠在床面20的前部区域22上(即，患者p面对治疗室的天花板区域)。这样，患者p占据基本上水平的治疗位置，其中他/她受到患者支撑装置10稳定且舒适的支撑。

参考图9a-9d，现在将描述患者根据其可以在患者支撑装置10内占据“脚部优先”治疗位置的序列。与上面类似，“脚部优先”位置通常涉及患者p根据其首先以脚部进入医学成像或放疗装置的工作空间的位置。注意，在所示示例中，患者支撑区域18，并且更具体地，床面20包括可移动构件64，可移动构件64可相对于患者支撑装置10的诸如连接区域24或耦接区域26的其余和本身静止的部分来移位。注意，术语“静止”在本上下文中与不相对于患者支撑装置10的几何中心或重心移动有关，并且不考虑由机器人16执行的患者支撑装置10作为一个整体的运动。

可移动构件64配置为板构件，其限定床面20的躺卧区的一部分。通常，所述构件64通过导引结构68连接到床面20的边缘区域66，导引结构68包括滚轮(其保持在图9a的边缘区域66处的箱形构件中)。导引结构68还包括位于所述边缘区域66处的其内接收这些滚轮的线性导轨。因此，可移动构件64可在支撑平面s内沿着患者支撑区域18的长度移位，即朝向连接区域24推动和从连接区域24拉动离开。

在图9a的状态中，可移动构件64移位最大程度，即，从连接区域24拉离最大可能的量，使得患者支撑区域18呈现最大长度(参见图9a中所示的纵向或长度轴线l)。因此，患者p可以坐在可移动构件64上，腿部沿着患者支撑区域18和床面20的长度定向(注意：这不同于图8a中的就坐位置，在图8a中，腿部横向于所述长度定向)。

之后，患者如图9b和9c所示向后弯曲，直到背部靠在可移动构件64限定的患者支撑区域18的前部区域22上。之后，可移动构件64被推向连接区域24。为了这样做，保持滚轮的导引结构68的箱形构件在边缘区域66处沿着导轨滑动。这通过比较图9c和图9d中的所述箱形构件的位置是明显的。总之，可移动构件64因此通过以推车式的方式朝向连接区域24将其推动到患者支撑区域18和床面20的剩余部分上并且沿着患者支撑区域18和床面20的剩余部分推动而滑动地移位，从而减小所述患者支撑区域18的长度。当这完成时，患者占据如图9d所示的预定治疗位置，其中患者定位系统10进一步基本上是自平衡的。注意，可移动构件64的概念可被集成到根据图1-8中的任何先前讨论的示例或其任何组合中。

图10示出了根据第一实施例的定位系统12将患者支撑装置10布置在治疗室的地板区域f附近的状态。可以看出，患者支撑装置10实际上能够定位在地板区域f上或者至少非常靠近地板区域f地定位。在这种情况下，机器人16的旋转关节r1-r5定向成使得机器人16占据基本上竖直的直立位置(腕部向下取向)。该状态的另外的特性是机器人16的增加的长度(即，机器人16的连杆定向成限定其运动学链的增加的长度)。注意，特别是由于在患者支撑区域18和支撑平面s的上侧区域和上方设置患者支撑装置10的耦接区域26(参见前面的讨论)，在地板区域f附近或在地板区域f上的这种布置是可能的。通过这样做，患者支撑区域18的下侧区域23处的相干扰结构的数量和尺寸可以显著减少或者甚至完全消除。

在图11a-11b中示出了类似于前述示例的定位系统12(即，包括类似的机器人16和线性轴14)，其连接到根据另一实施例的患者支撑装置10。更精确地，患者支撑装置10的患者支撑区域18包括患者座椅70，所述座椅70在患者支撑区域18的前部区域22处限定就坐区。因此，如图11a所示，患者可以以基本上直立的方式坐在座椅70上。再次，明显的是，患者支撑区域18的前部区域22因此限定(虚拟的)支撑平面s，支撑平面s在到机器人16的耦接区域26和患者支撑区域18的下侧区域23之间延伸。类似于上述，机器人16因此可以在上侧区域并且因此从上方连接到患者支撑装置10，而不是连接到下侧区域23。因此，患者支撑装置10再次以大致悬挂构型布置于安装在天花板上的机器人16处。

注意，患者支撑装置10的基本结构还包括连接区域24，连接区域24具有正交于支撑平面s延伸的直立中心区段30，从而患者支撑装置10的基本结构再次类似于前面的示例。此外，示出了顶部区段32，顶部区段32连接到耦接区域26并且通过成角度的部分34合并到中心区段32中。类似地，提供下部部分36，其以成角度的方式从中心区段32延伸以便合并到患者座椅70中。因此，患者定位装置10并且特别是其连接区域24再次限定大致c形或弓形形状。

在图11b中示出了连接区域24的中心区段30的后侧的视图。可以看到，所述中心区段30设有被配置为通孔80的辐射可透过区域。这样，在不与患者定位装置10的材料相干涉的条件下可以辐射患者p的背部或颈部区域。