Nieuwe bestralingstechnologie.

Het bedrijf ViewRay uit de VS heeft een nieuwe bestralingstechnologie voor de behandeling van kanker ontwikkeld. Meerdere apparaten zorgen gezamenlijk voor de nauwkeurige aanpassing van gammastralen voor deze bestralingstherapie. Motoren, overbrengingen en besturingen van maxon motor zorgen voor exacte bewegingen.

ViewRay uit Oakwood Village (Ohio, USA) is een private medisch-technische onderneming die vooruitstrevende bestralingstechnologie voor kankertherapie ontwikkelt. De ViewRay-installatie maakt een ononderbroken visuele registratie van weke delen tijdens de bestraling via MRI mogelijk. Zo kunnen artsen precies zien waar de bestralingsdosis de cellen raakt en kunnen waar nodig aanpassingen doen ten behoeve van de behandeling. In totaal bestaat de bestralingsinstallatie van ViewRay uit vijf naadloos geïntegreerde deelsystemen, zodat een optimale behandeling van patiënten mogelijk is. De belangrijkste deelsystemen zijn: Realtime-MRI, behandelingsplanning, berekening vooraf en optimalisering van de bestralingsdosis, afbeelding van weke delen in realtime alsmede evaluatie en bevestiging op afstand. De behandeling wordt uitgevoerd in een MRI-scanner die beschikt over een draaibaar frame voor de positionering van drie afgeschermde kobalt-60-bronnen met drie multilamellencollimatoren. Als partner voor belangrijke componenten zoals motoren, encoders, overbrengingen en modules voor de motorbesturing werd maxon Precision Motors gevraagd om mee te doen.

Bij andere technologieën van bestraling werden de beelden voor of na de behandeling gemaakt, maar niet met ingeschakelde straal. Voor de therapie is dat vaak problematisch omdat de stralen niet dynamisch konden worden aangepast.

Door de beweging van weke delen kon de tumor tijdens de behandeling verschuiven waardoor weke delen werden beschadigd. ViewRay lost dit probleem op middels een combinatie van technologieën van MRI en bestraling. Door de onderbroken visuele registratie van weke delen tijdens de behandeling met ingeschakelde straal kunnen met ViewRay-installaties de uitlijning en de dosis van de straling tijdens de behandeling worden aangepast.

Het constructieteam licht toe: ”De motorbesturing van de MLC is een van de belangrijkste punten van de installatie. Wij wisten dat deze ontwikkeling een grote uitdaging was, vanwege de nabijheid van de MRI-magneet en de beperkte ruimte door de opbouw van het frame.” In de installatie worden drie gammastraalbronnen gebruikt die in geïsoleerde koppen zijn ingebouwd. Voor ViewRay is de MLC met dubbele focus zodanig ontworpen dat de veldranden scherper worden afgebeeld en halfschaduwen hetzelfde als bij conventionele versnellers ontstaan. Op deze wijze kunnen artsen hun patiënten veiliger behandelen.

Digitale positioneringsbesturing EPOS2
Het team koos voor de compacte digitale positioneringsbesturing EPOS2 36/2 van maxon vanwege haar minimale afmeting, waardoor in elke collimator 60 motion control channels kunnen worden gebundeld. Op een moederbord passen dertig EPOS-modulen en elke collimator beschikt over twee moederborden. Voor elke ViewRay-installatie waren drie van deze collimatoren nodig, steeds één voor elk van de drie koppen in de installatie. Uitgerust met een flexibele en hoogefficiënte eindtrap, bestuurt elke EPOS-module een DC-gelijkstroommotor met digitale encoder. De maxon motoren zijn speciaal voor gebruik als slave- knooppunten in een CANopen-netwerk ontworpen. Het maximale  uitgangsvermogen bedraagt 2 A, de stroomvoorziening wordt uitgevoerd via een 11–36-V-voedingseenheid. Voor de verbinding met de besturingen gebruikte het team van ViewRay de EPOS2-firmware die beschikt over probleemloos omschakelbare bedrijfsmodi en bewakingsfuncties en zo voldoet aan de eisen van de besturing.

180 bouwgroepen van motor, overbrenging en encoder
Elke collimator bestaat uit zestig lamellen die in dertig tegenover elkaar liggende paren zijn aangebracht. Omdat de installatie bestaat uit drie collimatoren worden in totaal 180 EPOS-besturingen en 180 bouwgroepen van motor, encoder en overbrenging gebruikt. De MLC's zijn op een frame gemonteerd zodat de collimatie van de drie gammastralenbronnen overeenkomstig de positie van het doel kan worden uitgevoerd. Terwijl het frame zijn positie inneemt, wordt elke lamel van de collimator gepositioneerd volgens het behandelingsschema. Hiervoor worden de instructies van de CANopen-Bus aan de desbetreffende knopen doorgegeven. Elk knooppunt bestaat uit een motor, encoder, overbrenging en besturing. Zo ontstaat een nauwkeurig uitgelijnde vorm die overeenkomt met het behandelingsschema van de patiënt.

In de installatie worden 180 RE16 DC borstelmotoren gebruikt, 4,5 W. Elke motor heeft een toerental tot 11.000 1/min. Door hun ontwerp hebben ze geen magnetisch restkoppel; vooral bij lage snelheden is dit ten opzichte van conventioneel geconstrueerde motoren een groot voordeel. Hall-effect encoders MENC 13 zorgen voor precieze motorbesturing terwijl de GP 16 A-planetaire overbrenging het passende moment voor een positioneersnelheid van 1 cm/s levert.
 

 © maxon motor ag

Productnavigator

Contact

maxon motor benelux bv

Josink Kolkweg 387545 PR EnschedeNederland
+31 53 744 0 744
Contact