机器人辅助系统 Sculptura 定义了术中放疗

Sensus Healthcare 公司推出了医疗器械 Sculptura,全力为癌症治疗带来革新。通过使用 Sculptura,能够有针对性地对体内肿瘤进行放疗,从而保护周围的健康组织。这在很大程度上要归功于集成的 KUKA 医疗技术机器人 LBR Med。

独特的机器人应用可实现术中放疗

Sensus Healthcare 公司专门致力于研发针对肿瘤和非肿瘤疾病的高效、无创或微创治疗方法。SculpturaTM 是一个定向各向异性(即非均质性)放射治疗 (ART) 系统,是这家位于佛罗里达州博卡拉顿的企业研发出的一款各方面均十分突出且独特的产品。一方面,它能够在术中有针对性地治疗肿瘤患者。“在这方面,它是一个前所未有的系统,使医生能够将射线塑造成特殊几何形状并具有三维朝向,从而有效且集中地对肿瘤或肿瘤区域进行放疗。这样能够保护周围的器官和组织。”Sensus Healthcare 公司联合创始人 Kal Fishman 介绍说。

机器人辅助放疗系统既精准又灵活

此外,Fishman 还强调,没有 LBR Med,就不会有现在这样的 SculpturaTM。“这台机器人使我们能够在人体结构中精确地定位放射源。市场上没有其他产品能够实现这样的精确度和灵活性。”这位 Sensus Healthcare 公司联合创始人说。多年来,Sensus 与 KUKA 的合作愈发紧密。双方的伙伴关系已经并不仅仅局限于 ART 系统的研发。“KUKA 对我们抱有极大的耐心,为我们的研发工作提供了大力支持,尤其是机器人的集成和协作方面。”Fishman 对此大为赞赏。
集成的 LBR Med 使 Sculptura 具有独一无二的精确度,能够保护健康组织。

通过机器人辅助术中放疗保护周围组织

其他系统采用的都是线性射线,从外部对准肿瘤并穿透组织。这样就很难将最大照射量准确集中在肿瘤上。与此相反,Sensus 公司的系统则是使射线具有三维朝向,以使最大照射量到达肿瘤上,并且不影响周围的组织。Sensus 将其称为“三重调制”。在 3D 锥体内,可以单独调整任意区域的照射量。由此可对脊柱、脑部及女性乳房内的肿瘤进行治疗。

射线的三维朝向可实现最佳放疗。

机器人辅助系统成功通过医疗应用的复杂批准流程

然而,SculpturaTM 的独特性在美国食品药品监督管理局 (FDA) 的批准过程中却成为了阻碍。“由于我们采用的方案和技术与传统的大相径庭,因此需要花很大力气说服他们。”Fishman 回忆道。在此过程中,LBR Med 获得的 CB 认证,也就是在医疗器械中使用的认证,帮了大忙。“这给我们省了很多时间,也少了很多头疼的地方。在整个过程中,KUKA 为我们提供了巨大帮助,始终真诚倾听我们的诉求。”这位 Sensus 公司联合创始人说道。

医疗应用型机器人使操作更方便 

跟踪呼吸运动同样十分具有挑战性。当患者身体移动时,通常需要停止射线,使身体重新回到初始位置,再重新接通射线。LBR Med 使 SculpturaTM 能够在患者处于麻醉状态并呼吸时跟踪其呼吸运动。治疗过程无需中断。射线遵循人体结构,始终对准肿瘤,不会危及周围的组织。由此,系统可始终准确地实施治疗方案。
根据呼吸运动进行调整,能够有针对性地对体内肿瘤进行放疗。

集成的轻型机器人使调试变得简单

借助集成的 LBR Med,多项任务实现了自动化,例如将放射源移入校准室中。SculpturaTM 还可以在人体模型上进行校准。“我们将系统移至初始位置,从这里开始由 SculpturaTM 负责,然后表演就开始了。由软件和人体模型上的传感器对放射源进行控制。不需要人为干预,这对医院而言是十分重要的一项因素。”Fishman 这样介绍程序说。
通过集成 LBR Med,可自动执行多项术中放疗任务。

用于术中放疗的机器人辅助系统临床试验

SculpturaTM 可确保患者的安全。在一个密闭腔室内,可触发规划的射线,从而检查几何形状。不过 Sensus 公司还建立了一种更具创新性的检查方法:增强现实。医生借助一副专用眼镜查看患者的身体,并在眼前的一个小型显示屏上看到人体结构中射线云的形状和分布,必要时也可以多角度观察。

在一切有关人机协作及作为医疗器械组成部分的机器人的控制方面,KUKA 公司的技术人员始终为我们提供了强有力的帮助。没有他们,我们根本无法取得现在的成果。

Sensus Healthcare 公司联合创始人 Kal Fishman
下一步,Sensus Healthcare 公司将联合经验丰富的用户,对 SculpturaTM 开展临床试验。为此,该系统已经交付给美国的三家研究机构。从中取得的经验将在美国放射肿瘤学会的下一次年会上公布。
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