放射治疗新技术

一家来自美国的医疗技术工程公司研发出一种专门治疗癌症的新型放射治疗技术。在进行这种放射治疗时，需要使用多台设备来调整用于治疗的伽马射线；这些设备必须通过一台集成运动控制装置进行精确引导。在这里，maxon电机、齿轮箱和控制器的任务就是确保精确执行这些运动。

高精度放射治疗技术

这家名为ViewRay的公司总部设在奥克伍德村（美国俄亥俄州），勇敢地接受了设计一套多叶准直器 (MLC) 的挑战。工程师的目标是研发出一款比当今市面上其他所有产品都更准确的最终产品。ViewRay公司与maxon合作生产各种关键部件：电机、编码器、齿轮箱以及独立的电机控制模块。ViewRay是一家私人控股的医疗技术工程公司，致力于研发用于癌症治疗的创新型放射治疗设备。ViewRay系统可以在核磁共振成像放射治疗期间不间断地对软组织进行视觉图像检测；利用这种方式，临床医生可以清楚地看到辐射到细胞上的射线量，并根据患者个别的组织特征进行调整。ViewRay放射系统包括五个无缝集成的子系统，以实现最佳的患者护理。这些子系统包括：实时磁共振成像、治疗计划、预测和优化射线量、软组织实时成像以及远程评估和确认。治疗过程在一个分裂型磁体磁共振成像系统中进行，这套系统配备旋转支架组件，用于定位三个钴-60伽马射线辐照源的三台多叶准直器。

其他放射治疗技术均在治疗之前或之后生成图像，而不是在射线接通时。这对于此类治疗来说始终是一个问题，因为无法在治疗过程中动态调整射线。

软组织的移动经常会造成治疗过程中肿瘤位置偏移以及软组织受损。ViewRay系统通过将磁共振成像和放射治疗递送技术结合使用，解决了这个问题。通过在治疗过程中和射线发射时不间断地采集软组织视觉图像，ViewRay设备可在治疗过程中精确调整射线方向和射线量。

工程团队介绍说：“MLC电机控制系统是治疗系统的重要部分之一。我们知道，由于邻近MRI磁体以及因支架结构造成规格尺寸受限，其研发工作属于更富有挑战性的任务之一。”这套系统中使用三个伽马射线辐照源，均安装在独立的屏蔽头中。根据ViewRay的说法，双聚焦多叶准直器旨在锐化图像中的轮廓，以产生类似于传统加速器的半影，从而帮助临床医生更安全地治疗患者。

EPOS2数字位置控制器

该团队选择maxon的EPOS2 Module 36-2紧凑型数字位置控制器；这款控制器体积小巧，因此团队可以将60条运动控制通道针对每一台准直器进行集束。每一块定制主板上可安装三十个EPOS模块，每台准直器配备两块主板。每一套ViewRay系统使用三台这样的准直器，系统的三个屏蔽头中每个配备一台准直器。每一个EPOS模块都可以实现灵活、高效的输出级，并驱动配备数字编码器的DC电机。maxon电机专为在CANopen网络中作为从站节点运行而设计。它们的最大输出功率达到2安培，供电电压则来自11-36 V的供电单元。ViewRay团队采用EPOS2固件与控制器进行通讯，此固件具有易于实现的运行模式并具备监控功能，从而满足控制系统的要求。

EPOS2 DC位置控制器配备多个重要接口，不仅易于操作和使用，同时仍保有足够的紧凑性，可以在有限的空间内良好运作。 © 2012 maxon

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电机、齿轮箱和编码器的180个组件

每一台准直器包含60个叶片，这些叶片30个一组排列成相对的两排。由于共有三台准直器，该设备共使用180个EPOS控制器和180个电机/编码器/齿轮箱组件。

MLC安装在支架系统上，以便能够相应于标靶位置完成三个伽马射线源的准直。当支架移动到正确位置上时，每一个准直器叶片都会根据设定的治疗计划进行定位。为帮助每一个叶片定位，CANopen总线的指令被传送至相应节点处；每个节点均由电机、编码器、齿轮箱和控制器组成。由此可以得到精确准直的状态，满足患者治疗计划的要求。