Pozicionálás az életért

Itel Telecomunicazioni - Olaszország

A pozicionálási feladatokhoz használt lézertracker pontosabbá teszi a radioterápiában használt protonnyalábok célzását
A lézertracker, valamint azon tulajdonsága, hogy a pozicionálási feladatokhoz referenciaként szolgáljon, pontosabbá teszi a radioterápiában használt protonnyalábok célzását.

A lézertracker technológia alkalmazása az összeszerelendő alkatrészek vagy szerszámgépek megfelelő pozicionálásához már meghonosodott az ipari termelés különböző területein. A pontosság, amellyel lehetővé válik a tárgyak pozicionálásának detektálása 3D-ben, nagyon nagy – néhány századmilliméteren belül van –, így megoldható az ilyen tárgyak rendkívül pontos kezelése a mért koordináták helyes feldolgozásával.

Egyre növekvő gyakorisággal ezek a technológiák, amelyeket kezdetben hasznosnak véltek a gyártóiparban, átterjednek olyan egyéb szektorokra is, ahol hasonlóan nagy pontosságra van szükség.

Ez a helyzet a robotizált betegpozícionáló rendszer (Robotised Patient Positioning System, RPPS) projekttel, amelyet az Itel Telecomunicazioni hajt végre Bari tartomány Ruvo di Puglia településén.

Ez az 1982-ben alapított vállalat a mágneses rezonancia, a képalkotó diagnosztika, a nukleáris medicina és a fejlett radioterápia terén használt eszközök tervezésére és telepítésére specializálódik. Az erősen az innováció és a kutatás felé orientálódó Itel a világ 40 országában gyártott és telepített rendszereket, jelenleg pedig az innovatív protonterápiás rendszer tökéletesítésén dolgozik a tumorok elleni küzdelem érdekében.

Raffaele Andrea Prisco, a vállalat K+F menedzsere elmagyarázta, hogyan vált a rendszer részévé a Hexagon Manufacturing Intelligence Leica Absolute Tracker AT401 lézertrackereLézertracker-es referenciapont felvétel pozicionálási feladatokhoz.

“A kezdetben fejlett diagnosztikai célokra használt nukleáris medicina gyors ütemben fejlődik a terápiás alkalmazások, különösen a neoplazmák koncentrált sugárzással történő kezelése felé. Jelenleg olyan protongyorsítón dolgozunk, amely sokkal magasabb energiadózis felszabadítására képes – a mostanáig használt egyéb sugárzásokhoz képest – (fotonok és elektronok) a célba vett elváltozásokon, ami lehetőséget nyújt a neoplazmák közel 95%-ának gyógyítására a jelenlegi 75% helyett. Ennek következményeként a recidíva és a metasztázis százalékos aránya hosszú távon csökken. A protonnyalábok tulajdonságai lehetővé teszik, hogy nagy dózis részecskét kapjon az adott célpont és lehetővé teszik a korlátozott mértékű sugárzásfelszabadulást a környező egészséges szövetekben, ennek következményeként a radioterápiás kezelésekre jellemző kollaterális hatások valószínűségének korlátozását.”

A protongyorsító nagy méretű és rendkívül komplex gép, egy betonbunkerbe bezárva. Mindez teljesen láthatatlan a beteg számára, akit ehelyett egy olyan helyiségben kezelnek, ahol két Kuka antropomorf robot pozícionálja az ágyat, ahol fekszik.

„A kezelés hatékonysága sokkal magasabb, csakúgy, mint a ballisztikus pontosság, amellyel képesek vagyunk megcélozni a beteg testében lévő, kezelendő tumoros területet. Méreteinél és jellemzőinél fogva a protongyorsító nem mozdítható el és iránya sem változtatható. Ennek eredményeként meg kellett találni a kezelt beteg lehető legnagyobb pontossággal történő pozícionálásának módját. Az ágy egy robotpár segítségével állítható be a tér bármely irányában. Az a követelmény, hogy a protonnyaláb milliméteres pontossággal csapódjon be a kezelési zónába, szükségessé tette az ágy térbeli pozíciójának és orientációjának szabályozását és korrekcióját. Itt játszik szerepet a Hexagon lézertrackere által nyújtott segítség. A reflektorokat az ágyra irányítják és a trackerek vezérlik, melyek lehetőséget adnak számunkra a beteg pozíciójának valós idejű ellenőrzésére és szükség esetén „a célzás javítására”. Az a pontosság, amellyel a tracker detektálja az adott pozíciót, és amelyről bebizonyosodott, hogy néhány századmilliméteren belül van, képes garantálni, hogy a protonnyaláb célzása során jelentkező hibák lánca néhány milliméterre korlátozódjon, ezáltal maximális hatékonysággal és biztonságossággal működik.”

Tekintettel erre az igen speciális alkalmazásra, a lézertrackerhez általában mellékelt szoftverek nem voltak használhatók. Az Itel fejlesztőcsapata ezért egy olyan dedikált interfészt hozott létre, amely képes közvetlenül dialógust folytatni a nyomkövető firmware-rel és kezelni az összes műveletet.

„A lézertracker használata” – zárja nyilatkozatát Prisco – „nem a jelen projekthez kapcsolódó újítás volt, ilyeneket a rendszerek egyéb vezérlési, pozicionálási és igazítási műveleteihez használnak különféle tevékenységek során. Természetes volt, hogy ugyanarra a mérőeszközre gondoljunk, amikor meghatároztuk az RPPS rendszer jellemzőit és várakozásaink szerint az eredmények több, mint kielégítőek voltak.”

Case Study: Itel - Telecomunicazioni