Virtuell kniv: Positionsexakt behandling av tumörer och metastaser med robotar

När strålterapi började användas för att behandla tumörer minskade användningen av metallknivar. Nu upplever kniven en revival – med CyberKnife®-systemet från Accuray, det robotbaserade systemet för positionsexakt bestrålning. Med det är inte fråga om en vanlig kniv.

KUKA:s robotar för medicintekniska tillämpningar gör CyberKnife® till ett effektivt instrument vid behandling av tumörer

Den virtuella kniven, mer känd som CyberKnife®, erbjuder ett alternativ till konventionell strålterapi. ”Vi använder detta system till radiokirurgi – det vill säga strålbehandling med högsta precision. Genom att kombinera ett bildstyrningssystem med robotteknik uppnår vi en bestrålningsnoggrannhet på under en millimeter”, berättar Prof. Dr. Alexander Muacevic, radiokirurg och neurokirurg vid CyberKnife-centret i München.

Den första idéen till ett system av detta slog kläcktes redan 1987 vid Stanforduniversitetet i USA. Redan år 2001 togs det första kommersiella systemet fram, och redan då integrerades en KUKA-robot i systemet. Vid den tiden drog sig de flesta robottillverkare från att använda sina system på patienter. Men inte KUKA, marknadsledaren från Augsburg, som istället erbjöd Accuray, medicinprodukttillverkaren som tillverkar CyberKnife®-systemet, full support i utvecklingsarbetet.

Det robotbaserade CyberKnife®-systemet används på fler och fler patienter för bestrålning med hög precision

2005 öppnades CyberKnife-centret i München i samarbete med sjukhuset i Großhadern. Från detta första CyberKnife-centrum har nu fler centra öppnats i Tyskland. Idag finns det 350 över hela världen. I München används redan den tredje generationen av den virtuella kniven. ”Vi kan idag använda den robot- och bildstödda precisionsbestrålningen på tumörer i hela kroppen – från hjärnan och ryggraden till olika organ som lungor, lever och njurar, till och med i prostatan”, förklarar Prof. Alexander Muacevic.
I CyberKnife®-systemet används speciella KUKA-robotar avsedda för höga bärlaster.

Positionsexakt bestrålning tack vare kameror och robotstyrt behandlingsbord

Förutom den robottekniska komponenten innehåller systemet flera digitala röntgenkameror och en infrarödkamera, som krävs för att tracka hjärn- och ryggradsbehandlingar samt organrörelser. Vi kan nu beräkna en andningsmodell som gör det möjligt att bestråla med hög precision utan att omgivande vävnad skadas. Som komplement används ett robotstyrt behandlingsbord, även det baserat på KUKA:s robotteknik. Detta integrerade system kallas RoboCouch och används för att positionera patienten i den planerade behandlingspositionen på ett intelligent sätt. Positioneringen kan genomföras från kontrollrummet utan att patienten behöver riktas av sjukhuspersonalen. Detta förkortar behandlingstiderna och ökar precisionen vid det radiokirurgiska ingreppet.

Genom identifiering av en patients naturliga andningsrörelser kan lungtumörer bestrålas med mycket hög precision.

Framgångsrikt samarbete tack vare utvecklingskompetens och tillförlitlighet

Accuray berömmer särskilt utvecklingsteamet hos sin mångåriga partner, som i hög grad har bidragit till att nya generationer av systemet har kunnat utvecklats. ”Jag får alltid intrycket att roboten vi använder i CyberKnife® har mer att ge om det skulle behövas, att den kan mer än att nå exakta punkter. Jag tänker då särskilt på robotens arbetshastighet”, berättar Prof. Alexander Muacevic om KUKA:s robotteknik. Han har blivit stärkt i sin uppfattning av det faktum att man aldrig haft något problem med CyberKnife®-systemet i centret i München. ”Systemet har visat sig vara extremt stabilt och vi stöter aldrig på tekniska problem. Vi inte haft ett enda funktionsavbrott på 15 år. Jag törs påstå att det är unikt, konstaterar den intervjuade radiokirurgen.

Tumörer i hela kroppen kan bestrålas med detta robotbaserade system.

Snabb och positionsexakt behandling av tumörer och metastaser med robotar

Före behandlingen konturerar läkaren tumören baserat på bilddata som erhållits med CT och MRT, och meddelar sedan sjukhusfysikern hur hög stråldos som ska användas vid bestrålningen av den aktuella tumören. Sjukhusfysikern upprättar en behandlingsplan baserad på denna information och överför denna till programvaran. Därefter inleds behandlingen som utförs helt automatiskt. ”Och det med en precision som ingen kirurg kan uppnå. Ingen kirurg kan uppnå en noggrannhet på 0,5 millimeter”, förklarar Prof. Alexander Muacevic. 

Det robotstyrda behandlingsbordet gör det möjligt att positionera patienten på ett intelligent sätt.

Tack vare att en robot för medicinska tillämpningar har integrerats blir den negativa påverkan på patienten mindre

Och det är just den höga precisionen vid bestrålningen som är den främsta fördelen med roboten i CyberKnife®-systemet. Systemet kan t.ex. användas för att behandla godartade hjärntumörer, så kallade akustikusneurinomer eller meningeomer. Alternativet är att avlägsna dem med en upp till sex timmar lång operation, följt av en dryg vecka på sjukhus plus åtta veckors rehabilitering. Med CyberKnife® förkortas behandlingstiden på ett drastiskt sätt:

Med vår virtuella kniv kan vi behandla små och medelstora tumörer med mycket goda resultat och patienten slipper genomgå en konventionell operation. Patienten kan redan nästa dag återvända till arbetet.

Prof. Dr. Alexander Muacevic, radiokirurg och neurokirurg vid CyberKnife-centret i München

Unika möjligheter inom strålterapi

Det finns inget jämförbart system på marknaden. Roboten i CyberKnife®-systemet erbjuder en flexibilitet som ett konventionellt strålterapisystem inte kan erbjuda. I CyberKnife-centret är det tekniken som anpassar sig efter patienten och inte tvärtom. CyberKnife® har tillgång till över 1 600 olika bestrålningsalternativ med dynamiska komponenter. ”Detta kan ett konventionellt strålterapisystem inte erbjuda. Ett sådant system är ju stationärt och kan endast rotera i en eller två axlar”, förklarar Prof. Muacevic.

Det är den unika flexibiliteten som gör att CyberKnife®-systemet skiljer sig från andra strålterapisystem.
Sedan 2005 behandlas patienter i CyberKnife-centret i München med hjälp av teknik från KUKA.

CyberKnife® kommer att fortsätta att utvecklas

Nu försöker läkarna i München att använda systemet för att behandla patienter med hjärtrytmstörningar. Därutöver ser Prof. Alexander Muacevic en potential för systemet att även behandla tremorsjukdomar. CyberKnife®-systemet i München används redan sedan förra året för att behandla prostatacancer. ”Som ett alternativ till en total operation kan vi drastiskt förkorta behandlingstiden från åtta veckor till en vecka – och vi uppnår vetenskapligt belagda resultat som är minst lika bra, om inte bättre”, berättar Prof. Dr. Alexander Muacevic.

Cookie-inställningar OK och upptäck KUKA

Denna webbplats använder cookies (mer om detta) för att kunna ge dig bästa möjliga service även online. Om du fortsätter använda vår webbplats lagrar vi endast tekniskt nödvändiga cookies. Genom att klicka på ”OK och upptäck KUKA” samtycker du dessutom till användningen av marknadsföringscookies. Klicka på ”Cookie-inställningar” för att välja vilka cookies vi använder.

Cookie-inställningar