Le applicazioni dei laser tracker per il corretto posizionamento di parti da assemblare o di macchine operatrici sono oggi tecniche consolidate e utilizzate in svariati campi della produzione industriale. La precisione con la quale è possibile rilevare la posizione di oggetti nello spazio tridimensionale è decisamente elevata (nell’ordine di pochi centesimi di millimetro) ed è quindi possibile, attraverso l’opportuno trattamento delle coordinate rilevate, movimentare tali oggetti in modo estremamente accurato.
DI LEVIO VALETTI
Talvolta, e ogni giorno di più, queste tecnologie laser tracker inizialmente concepite per essere utilizzate nell’industria manifatturiera sconfinano in ambiti diversi, altrettanto bisognosi di accuratezza.
E’ il caso del progetto RPPS, realizzato dalla Itel Telecomunicazioni di Ruvo di Puglia, in provincia di Bari.
L’Azienda, nata nel 1982, è specializzata nella progettazione e installazione di apparecchiature di risonanza magnetica, diagnostica per immagini, medicina nucleare e radioterapia avanzata . Fortemente orientata all’innovazione e alla ricerca, Itel ha realizzato e installato impianti in 40 paesi nel mondo ed è attualmente impegnata nella messa a punto di un innovativo sistema di Protonterapia, per la cura dei tumori.
Raffaele Andrea Prisco è il Responsabile Ricerca e Sviluppo della società, e ci illustra come i laser tracker di Hexagon Manufacturing Intelligence sono diventati parte dell’impianto.
“La medicina nucleare, inizialmente utilizzata per la diagnostica avanzata, sta evolvendosi rapidamente verso le applicazioni terapeutiche, in particolare il trattamento delle neoplasie per mezzo di radiazioni concentrate. Stiamo realizzando un acceleratore di protoni in grado di rilasciare al volume bersaglio una dose di energia molto elevata rispetto alle altre radiazioni finora impiegate (fotoni ed elettroni), con la possibilità di curare quasi il 95% delle neoplasie rispetto all’attuale 75%, e di conseguenza di ridurre la percentuale di recidive e di metastasi a distanza. Le proprietà dei fasci protonici permettono un forte dosaggio delle particelle rilasciate sul bersaglio e un limitato rilascio di radiazioni ai tessuti sani circostanti, con una conseguente limitata probabilità di effetti collaterali tipici dei trattamenti radioterapici.”
L’acceleratore di protoni è una grande macchina estremamente complessa e racchiusa all’interno di un vero e proprio bunker in cemento armato. Tutto ciò è totalmente invisibile al paziente, che è invece trattato in una sala nella quale il lettino sul quale è disteso è movimentato da due robot antropomorfi Kuka.
“L’efficacia del trattamento è tanto più grande quanto maggiore è la precisione balistica con la quale riusciamo a colpire l’area tumorale da trattare, che è all’interno del corpo del paziente. L’acceleratore di protoni, date le sue dimensioni e caratteristiche, non è movimentabile e orientabile, di conseguenza abbiamo dovuto trovare il modo di orientare con precisione il paziente soggetto a trattamento. Il lettino può essere orientato in qualsiasi direzione nello spazio da una coppia di robot. La necessità di colpire con il fascio di protoni la zona da curare con una precisione millimetrica, ha generato la necessità di controllare e correggere la posizione e l’orientamento del lettino nello spazio, ed è qui che ci viene in aiuto il laser tracker di Hexagon Manufacturing Intelligence. I riflettori opportunamente posizionati sul lettino e controllati dal tracker ci permettono di verificare in tempo reale la posizione del paziente ed eventualmente “correggere la mira”.
La precisone di rilevamento del tracker, che si attesta intorno a pochi centesimi di millimetro, è tale da garantire che la catena di errori che si sommano nelle operazioni di puntamento del fascio protonico sia contenuta in meno di un millimetro, operando così al massimo dell’efficacia e della sicurezza”.
Data l’applicazione molto particolare, non è stato possibile utilizzare nessuno dei software normalmente forniti in abbinamento al laser tracker. Il team di sviluppo di Itel ha quindi realizzato un’interfaccia dedicata in grado di dialogare direttamente con il firmware del tracker e gestirne tutte le operazioni.
“L’utilizzo dei laser tracker – conclude Prisco – non è stata per noi una novità legata a questo progetto: sono impiegati per altre operazioni di controllo, posizionamento e allineamento di impianti in attività e diverse. E’ stato quindi naturale pensare allo stesso strumento quando abbiamo definito le caratteristiche del sistema RPPS e i risultati sono stati, come previsto, più che soddisfacenti.”
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