Du använder en äldre version av webbläsaren Internet Explorer. För en så bra upplevelse som möjligt bör du uppdatera din webbläsare.
Ett robotbaserat system, Morpheus™, stöper om intraoperativ strålterapi
Med sin medicintekniska produkt Morpheus™ är Empyrean Medical Systems på väg att revolutionera cancerbehandlingen. Med Morpheus™ kan tumörer i kroppen strålbehandlas med maximal precision och omliggande frisk vävnad skyddas. Till stor del är det den integrerade roboten LBR Med från KUKA som gör detta möjligt, en robot utvecklad för medicintekniska tillämpningar.
Unik tillämpning av robotteknik möjliggör intraoperativ strålterapi
Empyrean Medical Systems har specialiserat sig på att utveckla mycket effektiva icke-invasiva och minimalinvasiva behandlingar av onkologiska och icke-onkologiska sjukdomar. Med Morpheus™, ett system för riktad anisotrop – det vill säga icke-homogen – strålterapi (ART), har företaget med säte i Boca Raton, Florida, utvecklat en produkt som är anmärkningsvärd och unik i flera hänseenden. Dels kan nu intraoperativ behandling genomföras på cancerpatienter med maximal precision. ”Systemet är dessutom det första där läkaren kan forma strålarna till specifika geometrier i en tredimensionell riktning för att strålbehandla tumörer eller delar av tumörer på ett effektivt och högintensivt sätt. Detta gör att vi kan skydda omliggande organ och vävnader”, förklarar Kal Fishman, medgrundare till Empyrean Medical Systems.
Precision och flexibilitet med robotbaserat bestrålningssystem
Fishman betonar att Morpheus™ inte vore möjlig i denna form utan LBR Med. ”Roboten gör att vi kan positionera strålkällan på ett anatomiskt exakt sätt. Inget annat system på marknaden erbjuder samma precision och flexibilitet”, berättar medgrundaren av Empyrean Medical Systems. Samarbetet mellan Empyrean Medical Systems och KUKA har blivit tätare år efter år. Ett partnerskap har växt fram som idag omfattar mer än att bara utveckla ett ART-system. ”KUKA visade stort tålamod och bistod oss mycket under utvecklingsfasen – särskilt med att integrera roboten och hur den skulle samarbeta med den mänskliga operatören”, berättar Fishman.
Tack vare att systemet har en integrerad robot av typen LBR Med kan Morpheus™ skydda frisk vävnad med unik precision.
Omliggande vävnad skyddas tack vare intraoperativ strålterapi med robot
Andra system på marknaden använder en linjär stråle som riktas mot tumören utifrån och sedan bestrålar vävnaden. Detta gör det svårt att koncentrera den maximala stråldosen exakt mot tumören. I systemet som Empyrean Medical Systems har utvecklat riktas strålen tredimensionellt så att den maximala stråldosen når tumören och inte påverkar intilliggande vävnad. Empyrean Medical Systems kallar detta för tredubbel modulation. Dosen kan ställas in separat i valfria områden inom den tredimensionella konen. Detta gör det möjligt att behandla tumörer i ryggraden och hjärnan, liksom i bröstvävnad.
Det faktum att bestrålningen är tredimensionellt riktad gör det möjligt att optimera strålbehandlingen.
Robotbaserat system för medicintekniska tillämpningar – komplicerad godkännandeprocess roddes i hamn
Morpheus™-systemets unika egenskaper visade sig dock utgöra ett hinder när systemet skulle godkännas av Food and Drug Administration (FDA) i USA. ”Eftersom vår approach och vår teknik avvek så mycket från konventionella lösningar behövde vi lägga ner mycket tid på att förklara hur vårt system fungerar”, minns Fishman. Till stor hjälp blev LBR Med-robotens CB-certifiering, d.v.s. det faktum att denna robotmodell redan var certifierad för användning i medicintekniska produkter. ”Detta besparade oss mycket tid och huvudbry. Under hela processen var KUKA till stor hjälp och bistod oss när problem behövde lösas”, berättar Empyrean Medical Systems-medgrundaren.
Användarvänlig lösning med robot certifierad för medicinska tillämpningar
En annan utmaning var att få systemet att följa patientens andningsrörelser. När en patient rör sig måste strålen i normala fall stoppas, kroppen återföras till sitt ursprungliga läge och strålen sättas igång igen. Tack vare roboten LBR Med kan Morpheus™-systemet följa andningsrörelserna medan patienten är nedsövd och andas. Behandlingen kan alltså utföras utan avbrott. Strålen följer patientens anatomi och förblir riktad mot tumören utan att omliggande vävnad äventyras. En behandlingsplan kan därför alltid genomföras till punkt och pricka med detta system.
Det faktum att systemet anpassar sig efter patientens andningsrörelser gör att tumörer kan bestrålas med hög precision.
Flera uppgifter har automatiserats med hjälp av den integrerade roboten LBR Med, exempelvis inkörningen av strålkällan i kalibreringskammaren. Även själva kalibreringen utför Morpheus™ på en Phantom. ”Vi återför systemet till utgångsläget och från den punkten tar Morpheus™ över och dansen börjar. Strålkällan styrs både av programvaran samt av sensorer på Phantom. Ingen person behöver ingripa manuellt, vilket är en viktig faktor för sjukhuset”, konstaterar Fishman angående proceduren.
Tack vare att en robot av typen LBR Med har integrerats i systemet kan flertalet uppgifter i den intraoperativa strålterapin automatiseras.
Klinisk prövning av robotbaserat system för intraoperativ strålterapi
Morpheus™ sörjer för patientsäkerheten. Den planerade strålen kan sättas igång i en avskild kammare där geometrin kan kontrolleras. Empyrean Medical Systems har även skapat en innovativ kontrollmetod: Augmented Reality. Med särskilda glasögon kan läkaren se igenom patientens kropp. På en liten display direkt framför sina ögon ser läkaren strålmolnets form och fördelning i patientens anatomi – vid behov även från olika perspektiv
KUKA:s tekniker var till stor hjälp med allt som rörde samarbetet mellan människa och maskin, men även styrningen av roboten som del av en medicinteknisk produkt. Utan dem hade vi inte nått så här långt.
I nästa steg ämnar Empyrean Medical Systems inleda kliniska prövningar av Morpheus™ och då med erfarna användare. Systemet har redan levererats till tre olika institut i USA. Erfarenheterna ska sedan presenteras på American Society for Radiation Oncologys årsmöte.
