Couteau virtuel : Traitement précis de tumeurs et de métastases à l’aide de robots

Avec l’arrivée de la radiothérapie, l’utilisation de couteaux métalliques pour le traitement de tumeurs a fortement diminué. À présent, le couteau a vu son renouveau arriver avec le système CyberKnife® d’Accuray, le système assisté par robot pour la radiothérapie de précision. Il ne s’agit cependant pas d’un couteau ordinaire.

Les robots KUKA pour les applications médicales font du CyberKnife® un instrument efficace pour le traitement des tumeurs

Le couteau virtuel, plus connu sous le nom de CyberKnife®, est une alternative à la radiothérapie habituelle. « À l’aide de ce système, nous pratiquons la radiochirurgie - c’est-à-dire un traitement par irradiation avec un degré maximum de précision. Du fait de l’intégration d’un système de guidage radioscopique avec robotique nous permet d’obtenir une précision de radiothérapie de moins d’un millimètre », explique le professeur Dr Alexander Muacevic, chirurgien radiologue et neurochirurgien au centre CyberKnife de Munich.

Les premières idées concernant cet appareil sont nées dès 1987 à l’université américaine de Stanford. Le premier système commercial y a déjà été établi en 2001. Un robot KUKA intégré y était déjà utilisé. À l’époque, la plupart des fabricants de robots reculaient devant l’idée d’utiliser leurs systèmes avec des patients. Ce n’était pas le cas du leader du marché venant d’Augsbourg. Celui-ci a su également se distinguer par son assistance irréprochable pour Accuray, le fabricant de produits médicaux du système CyberKnife®.

Le nombre de patients du système assisté par robot pour la radiothérapie de précision, le CyberKnife®, est en augmentation

En 2005, le centre CyberKnife de Munich a ouvert en coopération avec la clinique de Großhadern. En Allemagne, neuf centres supplémentaires se sont développés à partir du premier centre CyberKnife. Il en existe 350 dans le monde entier. À Munich, on utilise déjà la troisième génération du couteau virtuel. « Nous pouvons entre-temps procéder aux radiothérapies de précision avec guidage par robot et guidage radioscopique sur des tumeurs dans l’ensemble du corps ; du cerveau, de la colonne vertébrale et des divers organes tels que les poumons, le foie ou les reins jusqu’à la prostate », souligne le professeur Alexander Muacevic.
Les robots KUKA de fortes charges sont utilisés dans le système CyberKnife®.

Radiothérapie de précision ciblée à l’aide de caméras et d’une table de soins guidée par robot

Outre les composants robotiques, plusieurs caméras numériques à rayons X et une caméra infrarouge sont intégrées. Celles-ci sont nécessaires pour le suivi des traitements du cerveau et de la colonne vertébrale ainsi que pour les déplacements d’organes. Il est ainsi possible de calculer un modèle respiratoire avec traitement par irradiation de précision ciblée n’endommageant pas les tissus environnants. En outre, le système RoboCouch intégré, une table de soins guidée par robot également basée sur la robotique KUKA, permet un positionnement intelligent du patient sur la position de traitement planifiée, à partir de la cabine de contrôle, sans orientation manuelle du patient. Ceci permet de réduire les durées de traitement et garantit une plus grand précision lors de la radiochirurgie.

La détection du mouvement de respiration naturel permet de traiter avec une précision ciblée les tumeurs des poumons.

Collaboration couronnée de succès grâce à la compétence de développement et à la fiabilité

Accuray remercie en particulier l’équipe de développement de son partenaire de longue date. Celle-ci a participé de façon considérable à l’établissement de nouvelles générations. « J’ai toujours l’impression que le robot du CyberKnife® n’est pas suffisamment sollicité et que, malgré sa précision, il peut faire beaucoup plus, en particulier en ce qui concerne la vitesse », telles sont les louanges du professeur Alexander Muacevic envers la technologie KUKA. Il est conforté dans son opinion par le fait qu’il n’y a encore jamais eu le moindre problème avec le CyberKnife® dans le centre de Munich. « Au cours de toutes ces années, il s’est avéré être extrêmement stable et en aucun cas sujet à des problèmes techniques. Nous n’avons pas eu la moindre panne au cours des 15 dernières années. Ceci est vraiment excellent », explique le chirurgien radiologue.

Le système assisté par robot permet un traitement par irradiation de tumeurs dans l’ensemble du corps.

Traitement rapide et précis de tumeurs et de métastases à l’aide de robots

Avant le traitement, le médecin définit les contours de la tumeur en se basant sur les imageries générées par scanner et par résonance magnétique et le physicien médical désigne la dose nécessaire pour la radiothérapie de la tumeur. Ensuite, en se basant sur ces informations, un plan de traitement est créé, puis envoyé au logiciel. Ensuite, le traitement est lancé et se déroule automatiquement. « Et cela avec une précision qu’aucun chirurgien n’est en mesure d’atteindre. Il est pratiquement impossible d’obtenir manuellement une précision de 0,5 millimètres », explique le professeur Alexander Muacevic. 

La table de soins guidée par robot permet un positionnement intelligent des patients.

Grâce aux robots pour applications médicales, les traitements auxquels les patients sont soumis sont moins contraignants

C’est justement cette précision lors de la radiothérapie qui représente le bénéfice essentiel apporté par le robot au système CyberKnife® capable de traiter, par exemple, des tumeurs cérébrales bénignes, des neurinomes de l’acoustique ou des méningiomes. Sans ce système, ceux-ci devraient être extraits lors d’une intervention chirurgicale pouvant durer six heures. Ensuite, une hospitalisation d’au moins une semaine et une rééducation de huit semaines seraient nécessaires. Grâce au CyberKnife®, le traitement peut être réduit de façon drastique.

À l’aide de notre couteau virtuel, nous pouvons très bien traiter des tumeurs petites à moyennes et éviter ainsi une opération. Ainsi, le patient peut retourner travailler dès le lendemain.

Le professeur Dr Alexander Muacevic, chirurgien radiologue et neurochirurgien au centre CyberKnife de Munich

Des possibilités uniques en leur genre pour la radiothérapie

Aucun dispositif comparable n’existe sur le marché car le robot dans le système CyberKnife® garantit une flexibilité qu’aucun appareil de radiothérapie normal ne peut fournir. Dans le centre CyberKnife, la technique s’adapte au patient et non l’inverse. Le CyberKnife® dispose de plus de 1 600 diverses options d’irradiation avec des composants dynamiques. « Ceci ne peut pas être obtenu avec un appareil de radiothérapie normal qui est fixe et ne peut se tourner qu’autour d’un ou de deux axes », souligne le professeur Muacevic.

Une flexibilité unique en son genre différencie le système CyberKnife® des autres appareils de radiothérapie.
Des patients sont traités à l’aide de la technologie KUKA dans le centre CyberKnife de Munich depuis 2005.

Le CyberKnife® n’est pas encore à la fin de son développement

Actuellement, les médecins tentent d’utiliser le système à Munich lors du traitement de troubles du rythme cardiaque. En outre, le professeur Alexander Muacevic entrevoit un potentiel pour lutter contre les tremblements maladifs. Depuis l’année dernière déjà, le système CyberKnife® est utilisé à Munich pour le traitement du cancer de la prostate. « Nous sommes en mesure de réduire de façon drastique le temps de traitement, pour passer de huit semaines à une semaine et obtenons des résultats établis scientifiquement comparables voire meilleurs, par rapport à une ablation totale », déclare le professeur Dr Alexander Muacevic.

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