Jsme největší strojírenský web
Oslavte s námi víc než 142 tisíc návštěv a 752 tisíc zobrazených stránek za měsíc leden! Máme pro vás dárek...

Kybernetický nůž provádí zásahy v těle pacienta přesně cílenou radiací

KUKA Automation ČR s. r. o. vydáno dne 2. března 2021

Radioterapie výrazně snížila používání tradičních metod operací nádorů. Přesnost, s níž dnes lékaři dokáží odstranit nežádoucí tkáň, je menší než milimetr. Díky správnému hardwarovému a softwarovému vybavení se zařízení dokonce dokáže „naladit“ na dechový rytmus pacienta a koordinovat řez v souladu s dýchacími pohyby.

„Se systémem CyberKnife R u nás provádíme radiochirurgii – léčbu, aplikující radiaci – s maximální přesností. Díky integraci systému řízeného zobrazení a robotiky dosahujeme přesnosti v hodnotách nižších než milimetr,“ vysvětluje prof. Dr. Alexander Muacevic, radiochirurg a neurochirurg v centru CyberKnife v Mnichově.

Původní myšlenka výroby tohoto zařízení vznikla na Stanfordské univerzitě v USA. První komerční systém, jehož součástí již byl robot KUKA, zde byl vyvinut v roce 2001.

Počet pacientů léčených pomocí systému CyberKnife stále roste

Centrum CyberKnife v Mnichově-Grosshadernu bylo otevřeno v roce 2005 ve spolupráci s Univerzitní nemocnicí v bavorské metropoli. „Prvotní byl koncept integrované péče mezi Ludwig Maximilian University Hospital v Mnichově, zdravotní pojišťovnou AOK Bayern a Centrem CyberKnife s cílem zdokonalit ambulantní péči,“ říká Alexander Muacevic. Dnes pracují společně čtyři lékaři se třemi lékařskými fyziky a dvěma techniky. Každý rok léčí kolem 700 pacientů. „Z nich 90 procent absolvuje jedinou léčbu, zatímco jen 10 procent projde opakovaným ošetřením. Celkem jde o 1500 sezení za rok,“ potvrzuje radiochirurg.

Dnes existuje ve světě více než 350 systémů kybernožů. V Mnichově používají již třetí generaci tohoto virtuálního nástroje. „Vývoj jde dopředu rychlým tempem,“ zdůrazňuje Alexander Muacevic. „Jsme schopni provést ozáření díky vysoce přesnému robotu a řízenému zobrazení nádorů kdekoliv v těle, od mozku po páteř, stejně tak orgánů jako jsou plíce, játra, ledviny nebo prostata. A to především pomocí sofistikovanějšího softwaru CyberKnife,“ dodává.

Specifické požadavky na robot při lékařských aplikacích

Vysoce přesná léčba vyžaduje doplňkové komponenty. Kromě robotu integrovaného v systému CyberKnife jde také o několik digitálních rentgenových kamer, které jsou potřeba pro sledování ošetření mozku a páteře.  Pro ozařování orgánů se používá infračervená kamera. „Ta se aplikuje pro měření změn polohy hrudníku během ošetření plic. V případě pohybujících se cílových struktur vypočítaný model dýchání, spolu s digitálními rentgenovými kamerami, umožňuje robotu v systému CyberKnife R synchronizovat pohyb s pohybem nádoru tak, aby mohl být ozářen s takovou přesností, aby nedošlo k poškození okolních tkání,“ vysvětluje Alexander Muacevic.

Další systém, který usnadňuje pacientům i lékařům život je takzvaný RoboCouch. Ten je integrovaný do systému CyberKnife a umožňuje optimální nastavení pacienta do plánované léčebné polohy. Tím se ušetří čas, který by jinak byl potřeba pro změnu polohy pacienta, zkracuje se délka ošetření a zajistí se ještě vyšší přesnost radioterapie. Robotické komponenty systému RoboCouch byly rovněž vyvinuty společností KUKA.

Roboty určené pro lékařské aplikace musí splňovat zvláštní regulační a procesně specifické požadavky. Accuray si obzvláště chválí tým specialistů svého dlouholetého partnera, který hrál ve vývoji nových generací rozhodující roli. Velmi dobrým příkladem této úzké spolupráce je výše popsaná synchronizace systému a respiračních pohybů. 

„Vždycky mám pocit, že robot v systému CyberKnife není dostatečně vytížený a že by při vší té své přesnosti zvládl víc – zvláště, co se týká rychlosti,“ chválí technologii KUKA Alexander Muacevic. „Za celá ta léta prokázal, že je velmi stabilní a spolehlivý, nemuseli jsme řešit žádné technické problémy. V uplynulých 15 letech jsme neměli jedinou poruchu. To je skutečně úžasné,“ potvrzuje radiochirurg.

Rychlejší, přesnější a méně fyzicky náročný

Práce se systémem CyberKnife R začíná ale mnohem dříve, než vstoupí do hry robot. Nejdříve se s využitím metody magnetické rezonance a počítačové tomografie získají obrazová data. Lékař poté vymezí ohraničení nádoru a instruuje lékařského fyzika, jakou dávku radiace je třeba na ozáření nádoru použít. Na základě této informace se vypracuje plán léčby a následně přenese do softwaru.  Poté je zahájena léčba, která probíhá plně automaticky. Zde přichází ke slovu KUKA robot v systému CyberKnife R. „Vždy to přirovnávám k pilotovi v kokpitu letadla, který velmi rychle přepne na autopilota. Pro nás lékaře je tím práce hotova. Nyní již monitorují pacienta technici. Vlastní práci provádí Systém CyberKnife samostatně – se stupněm přesnosti, které by žádný chirurg nebyl schopen. Dosažení přesnosti 0,5 mm je ručně nemožné,“ dodává Alexander Muacevic.

Právě přesné zacílení ozařování je klíčovým přínosem robota v systému CyberKnife. Lze jej například využít při léčbě nezhoubných nádorů mozku, takzvaných vestibulárních schwannomů nebo meningeomů. Tyto nádory by se jinak odstraňovaly v rámci šestihodinového operačního zákroku a následným nejméně týdenním pobytem v nemocnici a osmitýdenní rehabilitací.  „Velmi dobře umíme s pomocí virtuálního nože léčit malé a středně velké nádory bez nutnosti operace. Pacient se může následující den vrátit do práce,“ vysvětluje radiochirurg.


Dr. Alexander Muacevic 

 


Na trhu není nic srovnatelného, protože robot v systému CyberKnife R zaručuje takový stupeň flexibility, jaké normální radioterapeutický přístroj není schopen dosáhnout. V centru CyberKnife se přizpůsobuje technologie pacientovi a ne naopak. Díky dynamickým komponentům nabízí Systém CyberKnife R více než 1600 různých možností ozáření. „Toho nelze s běžnými radioterapeutickými přístroji dosáhnout, protože ty jsou zafixovány v pevné poloze a mohou se otáčet pouze v jedné nebo dvou osách,“ zdůrazňuje prof. Muacevic.

Dokonalejší výsledek pro pacienty

Skutečnost, že nádory mohou být úplně odstraněny během půlhodinového zákroku, lékaře fascinuje. Navíc je tento systém extrémně univerzální. Běžně během dne jsou v Mnichově postupně ošetřeni radioterapií čtyři pacienti: jeden pacient z Litvy s nádorem oka, jeden z Ruska s nádorem plic a dva z Německa s vestibulárnímy schwannomy. „Fakt, že mohu se systémem CyberKnife R pracovat s různými kolegy na kterékoliv části těla, je na mojí práci obzvláště přitažlivé,“ říká s jistou pýchou Alexander Muacevic.

Protože tento neurochirurg považuje možnosti aplikace robotické technologie doposud za málo využité, vidí spoustu prostoru pro další vývoj soustavy CyberKnife R. V současnosti lékaři v Mnichově testují systém pro léčbu srdeční arytmie. Alexander Muacevic také vidí potenciál v boji proti stavům spojených s třesem pomocí funkční terapie, při níž jsou postižená místa v mozku lokálně deaktivována.

Od minulého roku používají v Mnichově systém CyberKnife R při léčbě rakoviny prostaty. „To je nejrozšířenější forma rakoviny u mužů. Jako alternativu rozsáhlého operačního zákroku můžeme dramaticky snížit dobu léčby z osmi na jeden týden – je vědecky prokázáno, že dosahujeme přinejmenším srovnatelných výsledků, ne-li lepších,“ říká na závěr prof. Dr. Alexander Muacevic.

Příspěvek zatím nikdo neokomentoval. Buďte první.