Kun Jokainen Millimetri Ratkaisee

Itel Telecomunicazioni - Italia

Laserseurain ja sen kyky toimia vertailuasemana asemointitehtävissä mahdollistavat protonihoidossa käytettävien säteiden suuntaamisen äärimmäisen tarkasti.

Koottavien osien asemoinnissa tai työkalujen kokoonpanossa käytettävää laserseuraintekniikkaa hyödynnetään nyt lukuisilla eri teollisuuden tuotantoaloilla. Tekniikka tunnistaa kohteiden asennon 3D:nä erittäin tarkasti – muutaman millimetrin sadasosan tarkkuudella – mikä mahdollistaa kohteiden äärimmäisen tarkan käsittelyn mitattujen koordinaattien käsittelyn aikana.

Yhä useammin alun perin tuotantoteollisuuden sovelluksiin kehitetyille tekniikoille löytyy käyttökohteita myös muilta suurta tarkkuutta vaativilta aloilta.

Näin kävi Itel Telecomunicazionin Robotised Patient Positioning System (RPPS) -projektin kanssa italialaisessa Barin maakunnassa sijaitsevassa Ruvo di Pugliassa.

Vuonna 1982 perustettu yritys on erikoistunut magneettiresonanssikuvantamisen, kuvadiagnostiikan, isotooppilääketieteen ja nykyaikaisen sädehoidon laitteiden suunnitteluun ja asentamiseen. Vahvasti innovaatio- ja tutkimusorientoitunut Itel on luonut ja asentanut järjestelmiä yli 40 maassa ympäri maailman. Tällä hetkellä meneillään on syövän hoitoon tarkoitetun innovatiivisen protonihoitojärjestelmän viimeistely.

Yrityksen tutkimus- ja kehitysjohtaja Raffaele Andrea Prisco kertoi, miten Hexagon Manufacturing Intelligencen Leica Absolute Tracker AT401 -laserseuraimesta tuli osa järjestelmää.

Laser-Tracker-referencing-for-positioning-tasks”Alun perin kehittynyttä diagnostiikkaa palvellutta isotooppilääketiedettä kehitetään nopeasti hoitosovellusten tarpeisiin, erityisesti kohdennetulla säteilytyksellä toteutettavaan kasvainten hoitoon. Työn alla on protonikiihdytin, joka kykenee vapauttamaan paljon suuremman energia-annoksen tähän asti käytössä olleisiin säteilytystekniikoihin verrattuna
(fotonit ja elektronit). Paranemisprosentti on 95 % nykyisen 75 %:n sijaan. Seurauksena on uusiutumisen ja metastaasien todennäköisyyden pieneneminen pitkällä aikavälillä. Protonisäteilyn ominaisuuksien ansiosta se säteilee vain rajallisesti ympäröivään terveeseen kudokseen, joten tyypillisesti sädehoitoon liittyviä komplikaatioita on vähemmän. Kasvaimeen voidaan näin suunnata suurempia säteilyannoksia.”

Protonikiihdytin on suuri ja äärimmäisen monimutkainen, betoniin suljettu kone. Kaikki tämä on piilossa potilaalta, jonka hoitohuoneessa kaksi antropomorfista Kuka-robottia vastaa vuoteen asemoinnista.

”Hoito on paljon tehokkaampaa ballistisen tarkkuuden ansiosta. Sen avulla voimme kohdistaa säteilyn potilaan kehon sisällä olevaan hoidettavaan kasvainalueeseen.

Protonikiihdytintä ei sen koon ja ominaisuuksien vuoksi voi siirtää tai suunnata. Sen vuoksi oli välttämätöntä löytää ratkaisu, jolla potilaan voi asettaa oikeaan asentoon äärimmäisen tarkasti. Robotit voivat asettaa vuoteen mihin asentoon tahansa. Koska Raffaele Prisco ja Massimiliano Buonamico tiimeineen ovat toteuttaneet RPPS-projektin. 
protonisäteiden tulee osua hoidettavaan alueeseen millimetrin tarkkuudella, tarvittiin keino säätää ja korjata vuoteen asentoa. Tässä kohtaa Hexagonin laserseurain astuu kuvaan. Seuraimet valvovat vuoteeseen sijoitettuja prismoja. Näin voimme varmistaa potilaan asennon reaaliajassa ja tarvittaessa muuttaa sitä. Seurain tunnistaa asennon muutaman
millimetrin sadasosan tarkkuudella, mikä takaa, että protonisäteen suuntaamisen aikana tapahtuvien virheiden määrä rajoittuu pariin millimetriin. Näin varmistetaan suurin mahdollinen tehokkuus ja turvallisuus.”


Koska kyseessä on aivan erityinen sovelluskohde, minkään tavallisesti laserseuraimen yhteydessä käytettävän ohjelmiston hyödyntäminen ei ollut mahdollista. Itelin kehitystiimi loi juuri tarkoitukseen suunnitellun liittymän, joka kykenee olemaan suoraan yhteydessä seuraimen laiteohjelmiston kanssa ja hallitsemaan kaikkia toimintoja.

”Laserseuraimen käyttö ei ollut tähän projektiin liittyvä innovaatio.” sanoo Prisco, ja jatkaa: ”Sitä käytetään muihin ohjaus-, asemointi- ja linjaustehtäviin monissa eri toimintojärjestelmissä. Oli luontevaa päätyä samaan välineeseen määrittäessämme RPPS-järjestelmän ominaisuuksia. Tulokset olivat odotetusti enemmän kuin hyvät.”

Case Study: Itel Telecomunicazioni

Laser-seurainjärjestelmät

Metrologiateollisuuden edelläkävijä: Laser-seuraimet edustavat kannettavien koordinaattimittauskoneiden täsmällisintä, luotettavinta ja kestävintä kärkeä.

Lääketieteellinen tekniikka

Tarkkuutta, täsmällisyyttä ja jäljitettävyyttä lääketieteellisen teknologian teollisuuteen, jossa on kyse ihmishengistä.

HxGN LIVE

Joka vuosi järjestettävä Hexagonin kansainvälinen HxGN LIVE -konferenssi kutsuu mukaan asiantuntevilla puhujavieraillaan, rajattomilla verkottumismahdollisuuksillaan ja...