奧地利醫療科技公司 medPhoton 早在 2014 年就首次展示了其用于放射治療的成像解決方案。Imaging Ring 現在也有移動(dòng)版可提供，能夠在外科病房中檢查身體的各個(gè)器官（術(shù)前、術(shù)后甚至術(shù)中）。倍?；?PC 和 EtherCAT 的控制與驅動(dòng)技術(shù)用于實(shí)現所需的觀(guān)測視角和 X 射線(xiàn)與病患毫米級的精準定位。

medPhoton 公司由 Heinz Deutschmann 于 2012 年成立，是帕拉塞爾蘇斯私立醫科大學(xué)和薩爾茨堡州立醫院（SALK）名下的附屬公司。這位杰出的物理學(xué)家與最初由醫療技術(shù)人員和軟件開(kāi)發(fā)人員組成的小型團隊一起，致力于打造“診斷成像領(lǐng)域的瑞士軍刀”，并在他成為個(gè)體經(jīng)營(yíng)戶(hù)后將其推向市場(chǎng)。當我們快進(jìn)到今天，現在每年會(huì )生產(chǎn)出約 35 款類(lèi)似的通用型設備?！拔覀兊?Imaging Ring 系統是一款高分辨率的計算機斷層掃描儀，不僅能提供二維或三維圖像，而且還能用脈沖 X 射線(xiàn)進(jìn)行透視。這類(lèi)功能是捕捉和數字化術(shù)中解剖學(xué)變化等任務(wù)的理想選擇?！眒edPhoton 公司業(yè)務(wù)執行董事 Michael Hubauer-Brenner 在介紹一款可以整合到各種治療過(guò)程中的解決方案時(shí)解釋道。

我們公司的主要業(yè)務(wù)來(lái)源于放射治療領(lǐng)域，我們的設備通常安裝在天花板或治療臺上。這些環(huán)境中有足夠的空間可以安裝兩到三個(gè)控制柜，但在借助影像導航計算機輔助手術(shù)系統完成的外科手術(shù)中，情況就完全不同了?？紤]到這一點(diǎn)，我們決定在最新一代 Imaging Ring CT 裝置的托臂、腿部和支架中整合整個(gè)自動(dòng)化系統。倍福提供的控制組件結構非常緊湊，并且采用分布式系統結構，可以實(shí)現分布式智能控制和驅動(dòng)，為實(shí)現這一設計提供了便利?！?/p>

—— medPhoton 公司財務(wù)執行總監  Andreas Schippani

01  運動(dòng)和成像的靈活性 大大提升

medPhoton 公司與全球數字醫療技術(shù)先驅 Brainlab 緊密合作，開(kāi)發(fā)出了一款 Imaging Ring m/Loop-X 移動(dòng)成像機器人。它的尺寸僅為 182 x 87 x 189 厘米，運動(dòng)范圍非常大?！八袃蓷l腿，每條腿都有兩個(gè)輪子，能夠以不同的方向單獨旋轉，即它能夠向前、向后移動(dòng)或者扭轉，并能夠以自己為中心或以手術(shù)室內的任何一個(gè)點(diǎn)為中心進(jìn)行旋轉，甚至能夠在電池模式下從一個(gè)手術(shù)室切換到另一個(gè)手術(shù)室，所有這一切都由機器人自主完成。操作人員只需在控制面板上輸入相應的導航命令即可?！眒edPhoton 公司自動(dòng)化開(kāi)發(fā)部主管 Armin Schlattau 解釋道。

總共 26 根軸之間的互動(dòng)由一臺配備搭載 Intel? Atom? 四核處理器的 C6015 超緊湊工業(yè) PC 進(jìn)行協(xié)調控制。據 medPhoton 公司介紹，探測器的尺寸僅為 82 x 82 x 40 毫米，因此它需要的安裝空間非常小，與成像機器人的設計方案完美契合。工業(yè) PC 一方面可以負責協(xié)調所有的運動(dòng)控制任務(wù)，另一方面可以用作 TCP/IP 服務(wù)器，通過(guò) TwinCAT ADS Communication 功能庫與上一級的數據處理計算機建立連接。

02  軌跡控制的 3D X 射線(xiàn)成像

通過(guò) TwinCAT NC Camming 功能，medPhoton 可以在患者身上生成直線(xiàn)、十字或矩形激光投影，為所有可用的成像過(guò)程提供光學(xué)定位輔助。該功能在主軸和從軸之間建立非線(xiàn)性關(guān)系?！拔覀冃枰獪蚀_地知道每個(gè)圖像的拍攝時(shí)間以及拍攝角度，以便通過(guò)數百個(gè) 2D 投影中計算 3D 容積成像。任何錯誤都會(huì )帶來(lái)致命的后果；畢竟，這是關(guān)系到患者生命安危的醫療干預?！盡ichael Hubauer-Brenner 強調了高精度、帶時(shí)間戳的信號的重要性?！拔覀儾粌H能夠獲得精確的位置信息，而且還能夠以納秒級精度測量每個(gè)方向的 X 射線(xiàn)的長(cháng)度?！盇rmin Schlattau 在描述使用帶 XFC 時(shí)間戳功能的 EL1252 數字量輸入端子模塊等設備的過(guò)程時(shí)說(shuō)道。

03  一站式提供多樣化的產(chǎn)品

成像機器人中安裝了 10 多種倍福的端子模塊，包括 EL1904 或 El6910 等 TwinSAFE 端子模塊，以及 EL7037 步進(jìn)電機端子模塊和采用單電纜技術(shù)（OCT）的 EL7221-9014 伺服電機端子模塊?！霸缭?2017 年 5 月于林茨舉行的智能工業(yè)自動(dòng)化展上，我們就開(kāi)始為移動(dòng)版的 Imaging Ring 系統尋找控制技術(shù)供應商，我們看到倍福產(chǎn)品種類(lèi)非常豐富，結構也非常緊湊，我們留下了深刻印象?！盇rmin Schlattau 回憶道。自動(dòng)化開(kāi)發(fā)工程師認為，選擇這家總部位于德國威爾的自動(dòng)化公司的主要原因包括：他們可以提供帶增量編碼器的步進(jìn)電機端子模塊，它在僅 12 毫米寬的 EtherCAT 端子模塊內集成了一個(gè)成熟的伺服驅動(dòng)器，而且 AM8121 伺服電機將電源和數字反饋系統整合一根電機連接電纜中。

倍福 ELM72xx 系列采用金屬外殼的新型伺服電機端子模塊可以進(jìn)一步減少驅動(dòng)系統體積。更重要的是，ELM72xx-9018 型號能夠映射出一個(gè) Safe Motion 綜合功能包，包括安全限速和安全限位選項?！?/p>

—— 倍福維也納銷(xiāo)售辦事處負責人  Balázs Bezeczky