Un bisturi virtuale: trattamento preciso di tumori e metastasi con i robot

Con l’introduzione della radioterapia, è diminuito il ricorso ai classici bisturi metallici nel trattamento dei tumori. Oggi il bisturi sembra rinascere, grazie al CyberKnife® System di Accuray, il sistema robotizzato per l’irraggiamento di precisione. Ma non si tratta di un bisturi normale.

I robot KUKA per applicazioni mediche fanno di CyberKnife® un efficace strumento nel trattamento dei tumori

Il bisturi virtuale, meglio noto come CyberKnife®, è un’alternativa alla tradizionale radioterapia. “Con questo sistema è possibile operare in radiochirurgia, ovvero un trattamento con radiazioni con un elevatissimo livello di precisione. Avendo integrato un sistema di guida per immagini con l’ingegneria robotica siamo in grado di raggiungere una precisione di irraggiamento inferiore al millimetro”, spiega il Prof. Dr. Alexander Muacevic, radiochirurgo e neurochirurgo al CyberKnife Zentrum di Monaco di Baviera.

Le prime idee per questo dispositivo sono nate già nel 1987 nell’università americana di Stanford. Il primo sistema commerciale è stato realizzato negli USA già nel 2001, e già all’epoca utilizzava un robot KUKA integrato. All’epoca la maggior parte dei costruttori di robot non si fidava a utilizzare i propri sistemi sui pazienti. Non è stato così per il produttore di Augusta, leader di mercato, che per Accuray, la società medica produttrice del sistema CyberKnife®, si è distinto anche per un eccellente supporto.

Cresce il numero di pazienti trattati con CyberKnife®, il sistema robotizzato per l’irraggiamento di precisione

Nel 2005 è stato aperto il CyberKnife Zentrum di Monaco di Baviera in collaborazione con l’ospedale Großhadern. Dopo il primo CyberKnife Zentrum ne sono stati aperti altri nove in Germania. Oggi nel mondo ce ne sono 350. A Monaco viene già impiegata la terza generazione del bisturi virtuale. “Siamo in grado di eseguire un irraggiamento di precisione di tumori, guidato dal robot e dalle immagini, in tutto il corpo, dal cervello alla colonna vertebrale e a diversi organi come polmoni, fegato e reni, fino alla prostata”, afferma il Prof. Alexander Muacevic.
Nel sistema CyberKnife® vengono impiegati i robot KUKA per carichi elevati.

Irraggiamento preciso per mezzo di telecamere e tavolo ad azionamento robotizzato

Oltre ai componenti robotici, sono state integrate diverse telecamere digitali a raggi X e una telecamera a infrarossi, necessarie per il tracking dei trattamenti nel cervello e nella colonna vertebrale e per gli spostamenti degli organi. In questo modo è possibile calcolare un modello che tiene conto del respiro, per mezzo del quale viene eseguito un irraggiamento di estrema precisione senza danneggiare i tessuti adiacenti. A questo si aggiunge che il sistema integrato RoboCouch, un tavolo ad azionamento robotizzato, anch’esso basato sull’ingegneria robotica KUKA, consente un posizionamento intelligente del paziente nella posizione di trattamento prevista, operando dalla sala di controllo senza dover manipolare manualmente il paziente. In questo modo si abbreviano i tempi di trattamento garantendo al contempo una maggior precisione della radiochirurgia.

Grazie al riconoscimento del naturale spostamento dovuto al respiro, è possibile trattare i tumori dei polmoni con estrema precisione.

Una collaborazione efficace grazie alle competenze in ambito di sviluppo e all’affidabilità

Accuray ha parole di elogio in particolare per il team di sviluppo del suo partner di lunga data, che ha collaborato in modo decisivo alla creazione delle nuove generazioni del prodotto. “Ho sempre la sensazione che in CyberKnife® il robot non sia ancora sfruttato appieno, che possa fare ancora molto mantenendo una precisione elevatissima, soprattutto dal punto di vista della velocità”, sono le parole di elogio del Prof. Alexander Muacevic per la tecnologia KUKA. A suo giudizio questo è confermato dal fatto che CyberKnife® non abbia dato ancora nessun problema nel centro di Monaco. “Negli anni si è dimostrato estremamente stabile e per nulla vulnerabile dal punto di vista dei problemi tecnici. In 15 anni non abbiamo avuto nessun guasto. È un risultato veramente eccellente, secondo il radiochirurgo.

Grazie al sistema robotizzato è possibile irradiare tumori in tutto il corpo.

Trattamento rapido e preciso di tumori e metastasi con robot

Prima del trattamento, il medico contorna il tumore sulla base dei dati della diagnostica per immagini CT e MRT e indica al fisico medico la dose di irraggiamento del tumore. Sulla base di queste informazioni, il fisico medico prepara un piano di trattamento che viene trasmesso al software. Successivamente inizia il trattamento, il cui svolgimento è totalmente automatizzato. “E con una precisione che nessun chirurgo può raggiungere. Manualmente è praticamente impossibile raggiungere una precisione di 0,5 millimetri”, sostiene il Prof. Alexander Muacevic. 

Il tavolo ad azionamento robotizzato consente un posizionamento intelligente dei pazienti.

I robot per applicazioni mediche riducono il carico sul paziente

Proprio questa precisione nell’irraggiamento rappresenta il beneficio primario portato dal robot nel sistema CyberKnife®, grazie al quale è possibile trattare ad esempio tumori benigni del cervello, i neuromi acustici e i meningiomi. In alternativa dovrebbero essere rimossi con un intervento che può durare anche sei ore, dopodiché si rende necessario un ricovero ospedaliero di una settimana e una riabilitazione di otto settimane. Grazie a CyberKnife® è possibile ridurre drasticamente il trattamento:

Grazie al nostro bisturi virtuale siamo in grado di trattare molto bene i tumori di medie e piccole dimensioni, evitando così un intervento chirurgico. In questo modo il paziente può tornare a lavoro già il giorno successivo.

Prof. Dr. Alexander Muacevic, radiochirurgo e neurochirurgo al CyberKnife Zentrum di Monaco di Baviera

Possibilità uniche nel campo della radioterapia

Sul mercato non esiste un prodotto comparabile, perché il robot all’interno del sistema CyberKnife® garantisce una flessibilità che nessun macchinario normale per la radioterapia è semplicemente in grado di raggiungere. Nel CyberKnife Zentrum è la tecnologia ad adattarsi al paziente, non l’opposto. CyberKnife® dispone di oltre 1.600 opzioni differenti di irraggiamento, con componenti dinamici. “Questo non è semplicemente possibile con un macchinario normale per la radioterapia, che è sostanzialmente fisso o al massimo può ruotare su uno o due assi”, afferma il Prof. Muacevic.

Il sistema CyberKnife® si distingue dagli altri macchinari per la radioterapia per la straordinaria flessibilità.
Dal 2005 nel CyberKnife Zentrum di Monaco i pazienti vengono trattati con la Tecnologia KUKA.

CyberKnife® non ha ancora esaurito le sue possibilità di sviluppo

Attualmente i medici di Monaco cercano di applicare questo sistema al trattamento delle aritmie cardiache. Il Prof. Alexander Muacevic vede anche delle potenzialità nel trattamento delle patologie caratterizzate da tremore. Già dallo scorso anno il sistema CyberKnife® viene impiegato a Monaco per il trattamento del carcinoma della prostata. “In alternativa a un’operazione totale, siamo in grado di ridurre drasticamente il tempo di trattamento da otto settimane a una, ottenendo al contempo, in modo scientificamente provato risultati quantomeno comparabili se non migliori”, afferma il Prof. Dr. Alexander Muacevic.

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