Radiotherapy robot Morpheus from Empyrean Medical Systems

Robotický systém Sculptura formuje intraoperačnú rádioterapiu

S medicínskym produktom Sculptura smeruje spoločnosť Sensus Healthcare k revolúcii v oblasti liečby rakoviny. Použitím produktu Sculptura možno cielene ožarovať tumory v tele a chrániť tak zdravé okolité tkanivo. Takýto postup je v rozhodujúcej miere možný vďaka integrovanému robotu LBR Med od spoločnosti KUKA pre medicínsku techniku.

Jedinečné použitie robotiky umožňuje intraoperačnú rádioterapiu

Spoločnosť Sensus Healthcare sa špecializuje na vývoj vysoko účinných, neinvazívnych a minimálne invazívnych terapií pre onkologické a neonkologické ochorenia. So systémom na cielenú anizotropnú – teda nerovnomernú – rádioterapiu (ART), ktorého názov je Sculptura^TM, vyvinula firma z mesta Boca Raton na Floride produkt, ktorý je pozoruhodný a jedinečný hneď z niekoľkých hľadísk. Na jednej strane tento produkt intraoperačne umožňuje cielenú terapiu onkologických pacientov. „Navyše ide o prvý systém, ktorý lekárovi umožňuje vyformovať z lúčov špeciálne geometrie a trojrozmernú orientáciu a ožarovať tak tumor alebo oblasti tumorov efektívne a intenzívne. To šetrí okolité orgány a tkanivá“, vysvetľuje Kal Fishman, spoluzakladateľ spoločnosti Sensus Healthcare.

Presnosť a flexibilita vďaka robotickému systému ožarovania

Fishman navyše zdôrazňuje, že produkt Sculptura^TM by v tejto forme nemohol existovať bez robota LBR Med. „Robot nám umožňuje anatomicky presné nastavenie polohy zdroja žiarenia. Takú presnosť a flexibilitu neponúka nikto iný na trhu“, tvrdí spoluzakladateľ spoločnosti Sensus Healthcare. Spolupráca spoločností Sensus a KUKA bola v priebehu rokov stále užšia. Vzniklo partnerstvo, ktoré presahuje samotný vývoj systému ART. „Spoločnosť KUKA mala s nami veľkú trpezlivosť a pri vývoji nás veľmi podporovala, najmä pri integrácii robota a kolaborácii“, hovorí s radosťou Fishman.

Integrovaný robot LBR Med poskytuje produktu Sculptura jedinečnú presnosť potrebnú na ochranu zdravého tkaniva.

Ochrana okolitého tkaniva vďaka robotickej intraoperačnej rádioterapii

Iné systémy pracujú s lineárnym lúčom, ktorý sa zvonka nasmeruje na tumor a prežiaruje tkanivo. Pri takejto metóde je ťažké dosiahnuť to, aby bola maximálna dávka koncentrovaná presne na tumore. Naproti tomu systém od spoločnosti Sensus trojrozmerne smeruje žiarenie tak, aby sa maximálna dávka dostala na tumor a nedošlo tak k narušeniu okolitého tkaniva. Spoločnosť Sensus nazýva tento postup trojitá modulácia. V rámci 3D kužeľa možno dávku v každej ľubovoľnej oblasti individuálne nastaviť. Tak možno liečiť tumory v chrbtici, mozgu alebo ženskom prsníku.

Trojrozmerná orientácia žiarenia umožňuje optimálnu rádioterapiu.

Úspešné zvládnutie komplikovaného schválenia robotického systému pre medicínske aplikácie

Jedinečnosť produktu Sculptura^TM sa však pri schvaľovaní Správou potravín a liečiv (Food and Drug Administration - FDA) v USA ukázala byť prekážkou. „Keďže sa náš prístup a technológia veľmi líšili od toho, čo bolo dovtedy bežné, museli sme pri presviedčaní vyvinúť naozaj veľa úsilia“, spomína Fishman. Veľmi nápomocná v tomto procese bola certifikácia CB robota LBR Med, čiže certifikácia pre používanie v medicínskych produktoch. „To nám ušetrilo veľa času a bolestí hlavy. Počas celého procesu nám spoločnosť KUKA poskytovala veľkú pomoc a vždy pozorne načúvala našim požiadavkám“, tvrdí spoluzakladateľ spoločnosti Sensus.

Jednoduchá obsluha vďaka robotu pre medicínske aplikácie

Výzvou bolo tiež sledovanie pohybov pri dýchaní. Keď sa pacient pohne, tak za normálnych okolností je nutné vypnúť lúč, umiestniť telo do jeho pôvodnej polohy a znovu zapnúť lúč. Robot LBR Med umožňuje produktu Sculptura^TM sledovať pohyb pri dýchaní počas toho, ako je pacient v narkóze a dýcha. Terapiu tak možno vykonávať bez prerušenia. Lúč sleduje anatómiu a zostáva vždy nasmerovaný na tumor bez toho, aby ohrozoval okolité tkanivo. Systém tým pádom dokáže vždy presne realizovať plán terapie.

Prispôsobenie sa pohybu pri dýchaní umožňuje cielene ožarovať tumory v tele.

Jednoduché uvedenie do prevádzky vďaka integrovanému robotu s ľahkou konštrukciou

Pomocou integrovaného robota LBR Med boli zautomatizované mnohé úlohy, ako napríklad zasúvanie zdroja žiarenia do kalibračnej komory. Aj samotnú kalibráciu vykonáva produkt Sculptura^TM na zariadení Phantom. „Systém uvedieme do východiskovej polohy, odkiaľ úlohu prevezme Sculptura^TM a začne sa divadlo. O riadenie zdroja žiarenia sa stará tak softvér, ako aj snímače na zariadení Phantom. Nikto nemusí manuálne zasiahnuť, čo je pre nemocnicu dôležitý faktor“, vysvetľuje Fishman postup.

Vďaka integrácii robota LBR Med možno v rámci intraoperačnej rádioterapie zautomatizovať mnohé úlohy.

Klinické skúšanie robotického systému na intraoperačnú rádioterapiu

O bezpečnosť pacientov je v prípade produktu Sculptura^TM postarané. V uzatvorenej komore možno aktivovať plánovaný lúč a skontrolovať tak geometriu. Spoločnosť Sensus však etablovala aj inovatívnejšiu metódu kontroly: Augmented Reality (rozšírenú realitu). Pomocou špeciálnych okuliarov sa lekár pozerá cez telo pacienta a na malom displeji priamo pred svojimi očami vidí tvar a rozloženie radiačného mračna v anatómii, v prípade potreby aj z rôznych perspektív

Pri všetkom, čo sa týka kolaborácie človeka a stroja, ako aj riadenia robota ako súčasti medicínskeho produktu, nám technici zo spoločnosti KUKA vždy poskytli veľkú pomoc. Bez nich by sme to nedotiahli až sem.

Kal Fishman, spoluzakladateľ spoločnosti Sensus Healthcare

V nasledujúcom kroku sa spoločnosť Sensus Healthcare spolu so skúsenými používateľmi pustí do klinického skúšania produktu Sculptura^TM. Na tento účel bol systém už dodaný do troch inštitútov v USA. Skúsenosti majú byť potom odprezentované na nasledujúcom výročnom stretnutí Americkej spoločnosti pre radiačnú onkológiu (American Society for Radiation Oncology).

Vyhledat systémového partnera KUKA

Zde si můžete vyhledat vhodného partnera pro své odvětví či řešení problému.