Hexapod 6-Dof机器人阶段进行放射治疗的作用

使用放射疗法治疗肿瘤是医疗技术的另一项最新进展,并变得越来越普遍。

最近的发展使这种方法比传统治疗等更少的侵扰性和更具成本效益,如手术和化疗。它还表现出比治疗许多类型肿瘤的方法更好的性能。

六足动物在放射治疗中的作用

图像信用:PI(Physik Instrumente)LP

运动定位系统常用于外束放射治疗这通常适用于位于乳腺癌,头部,肺和前列腺的肿瘤。该治疗的目的是消除肿瘤细胞而不损害它们周围的健康组织,需要患者相对于梁的精确​​定位。

一种定位分辨率根据人体细胞的平均大小,建议长度为0.03毫米。

影像引导放射治疗的应用

许多当前安装由IGRT(图像引导放射疗法)系统组成。这些系统通常利用一种或多种方法来确定局部患者和肿瘤在辐射处理之前和肿瘤的位置。

这些方法包括:

  • 光学体表面分析
  • x射线扫描
  • 磁共振成像(MRI)
  • 热成像(额外的监测患者位置的手段)

这些方法旨在确保患者友好,无框架的立体定向放射牢(SRS);例如,在治疗脑肿瘤。

基于可见光的光学体表面分析。

基于可见光的光学体表面分析。图像信用:PI(Physik Instrumente)LP

x线扫描精确地确定肿瘤的位置和局部位置。

x线扫描精确地确定肿瘤的位置和局部位置。图像信用:PI(Physik Instrumente)LP

当使用基于LINAC的设备时,患者必须精确定位于3D记录数据和辐射源。这是通过叠加之前拍摄的图像来完成的。

多自由度(DOF)手术台(病人床)是这一过程精度的关键。这张桌子用于在放射治疗开始前移动和定位病人到正确的位置。

为了将患者正确定位到辐射源,需要用六个自由度移动:三个线性方向(x,y,z)和三个旋转方向(tx,ty,tz)。  Precision better than 0.1mm is required along with a load capacity of 200kg (440lbs) or above.

为了将患者正确放置到放射源,手术台需要移动6个自由度:三个线性方向(X、Y、Z)和三个旋转方向(ΘX, ΘY, ΘZ)。精度优于0.1毫米,而且负载容量为200kg(440磅)或更高。图像信用:PI(Physik Instrumente)LP

多度,6轴沙发可以在辐射处理期间动态调整,以对抗任何不需要的运动,但这通常需要极高的精度和高负载能力> 400磅。

PI的六角形6轴平行运动型运动定位系统自信地满足这些要求,以及可自由的可编程运动为6度自由。

无线电疗法只能在患者和肿瘤被正确定位到梁后开始。

无线电疗法只能在患者和肿瘤被正确定位到梁后开始。图像信用:PI(Physik Instrumente)LP

来自PI的多轴运动和定位解决方案

昆虫并联运动装置(这个名字来源于希腊文的六条腿)是由总共六个驱动器(支柱)控制的运动平台。这些支柱共同作用在一个平台上,促进了6个自由度的移动。

定制六角形的例子 - 矩形六角形设计和圆形六角形设计。对于任一情况,在底部和顶部框架之间,6个执行器,基于来自Hexapod运动控制器的输入,控制顶部平台的三个线性(x,y,z)和旋转位置(tx,ty,tz)。

示例自定义六角形-矩形六足设计和圆形六足设计。对于任何一种情况,位于底部和顶部框架之间的6个执行器,根据来自六脚运动控制器的输入,精确控制顶部平台的三个线性(X, Y, Z)和旋转位置(ΘX, ΘY, ΘZ)。图像信用:PI(Physik Instrumente)LP

PI在设计和制造各种六角摄藏机制和控制器方面拥有超过30年的经验。该公司还提供特定于Hexapod的软件,包括患者定位沙发的设计。

除了大约100个标准模型,PI还开发了一些定制模型,满足客户在定位、分辨率(纳米到亚毫米)、速度、尺寸、形状、成本、动力学、尺寸和有效载荷(从盎司到几吨)方面的特定需求。

六角峰提供一系列关键优势,包括提高精度,更高的刚度,较低质量,比传统的6轴运动系统的方法更紧凑。

PI的C-887 Hexapod运动控制器 - 第5代内部设计的控制器。PI Hexapod控制器提供大量的高级功能。  All motion commands are easily programmable in Cartesian coordinates, including a virtual, user specific pivot point (center of rotation). Communication is via a number of digital interfaces, including industry standard EtherCat connectivity.  Additional analog interfaces can be used for alignment sensor or force sensor feedback, and two more motor outputs can operate auxiliary positioning devices.

PI的C-887 Hexapod运动控制器 - 第5代内部设计的控制器。PI Hexapod控制器提供大量的高级功能。所有运动命令都可以在笛卡尔坐标中轻松编程,包括虚拟,用户特定的枢轴点(旋转中心)。通信通过许多数字接口,包括行业标准EtherCAT连接。额外的模拟接口可用于对准传感器或力传感器反馈,两个电动机输出可以操作辅助定位装置。图像信用:PI(Physik Instrumente)LP

一个低轮廓,六轴六足病人沙发的基本设计。

一个低轮廓,六轴六足病人沙发的基本设计。图像信用:PI(Physik Instrumente)LP

昆虫非常适合定位患者进行放射治疗,而PI可以提供定位系统与旋转,平面或直线运动;或者这些方法的任何组合。

线性运动级和精密执行器的示例。

线性运动级和精密执行器的示例。图像信用:PI(Physik Instrumente)LP

这些信息来源于PI (Physik instrument) LP提供的材料。欧洲杯足球竞彩

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引用

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  • 美国心理学协会

    PI(物理仪器)LP。(2021年9月03)。六足六自由度机器人分期在放疗中的作用。AZoM。于2021年9月4日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=20591检索。

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    PI(物理仪器)LP。六足六自由度机器人在放射治疗中的作用AZoM.2021年9月04。< //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=20591 >。

  • 芝加哥

    PI(物理仪器)LP。六足六自由度机器人在放射治疗中的作用AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=20591。(2021年9月4日)。

  • 哈佛大学

    PI(物理仪器)LP。2021。Hexapod 6-Dof机器人阶段进行放射治疗的作用.viewed September 21, //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=20591。

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