Een virtueel mes: precieze behandeling van tumoren en metastasen met robots

Met de introductie van de radiotherapie is het gebruik van metalen messen bij de behandeling van tumoren afgenomen. Nu maakt het mes als behandelmethode een comeback dankzij het CyberKnife®-systeem van Accuray, het robotgestuurde systeem voor precisiebestraling. Het gaat hierbij echter niet om een gewoon mes, maar om een virtueel mes.

KUKA-robots voor medische toepassingen maken gebruik van CyberKnife^? als effectief instrument voor de behandeling van tumoren

Het virtuele mes, beter bekend als CyberKnife^?, is een alternatief voor de conventionele radiotherapie. “We gebruiken het systeem voor het uitvoeren van radiochirurgie – met andere woorden een bestralingsbehandeling met uiterste precisie. Dankzij de integratie van een beeldgeleidingssysteem met robottechnologie bereiken we submillimeternauwkeurigheid”, aldus prof. dr. Alexander Muacevic, radiochirurg en neurochirurg van het CyberKnife Center München. De eerste idee?n voor het apparaat werden al in 1987 ontwikkeld aan de Stanford University in de VS. Het eerste commerci?le systeem werd daar in 2001 opgericht, waarbij er toen al een ge?ntegreerde KUKA robot in gebruik werd genomen. Destijds waren de meeste robotfabrikanten terughoudend met het gebruik van hun robots bij pati?nten. Dit was echter niet het geval voor de marktleider uit Augsburg, die Accuray, de fabrikant van het CyberKnife^?-systeem, volledig ondersteunde.

Het aantal pati?nten dat wordt behandeld met behulp van het robotsysteem voor precisiebestraling, CyberKnife?, neemt toe

In 2005 werd het CyberKnife Center München geopend in samenwerking met de kliniek Gro?hadern. Na de oprichting van het eerste CyberKnife Center hebben in Duitsland nog negen andere hun deuren geopend. Wereldwijd zijn er ondertussen 350 CyberKnife systemen in gebruik. De derde generatie van het virtuele mes is in München al in gebruik. “We zijn nu in staat om robot- en beeldgestuurde precisiebestralingen uit te voeren op tumoren in het hele lichaam – van de hersenen, tot de wervelkolom en zelfs in de verschillende lichaamsorganen zoals de longen, lever, of nieren”, benadrukt prof. Alexander Muacevic.

Het CyberKnife®-systeem wordt gebruikt in combinatie met KUKA-robots voor hoge draaglasten.

Uiterst precieze bestraling dankzij camera's en robotgestuurde behandeltafel

Naast de robot zijn er verschillende digitale r?ntgencamera's en een infraroodcamera ge?ntegreerd die nodig zijn voor het nauwkeurig opvolgen van hersen- en ruggengraatbehandelingen en orgaanbewegingen. Zo kan een ademmodel worden berekend waarmee de bestraling uiterst precies kan worden uitgevoerd zonder daarbij het omringende weefsel te beschadigen. Bovendien laat het ge?ntegreerde RoboCouch-systeem – een robotgestuurde behandeltafel die eveneens op KUKA-robotica is gebaseerd –het toe om de pati?nt vanuit de controlekamer op intelligente wijze in de geplande behandelpositie te positioneren, zonder dat de pati?nt daarbij handmatig uitgelijnd hoeft te worden. Dit verkort de behandeltijd en zorgt voor een grotere precisie bij de radiochirurgie.

Succesvolle samenwerking dankzij competente ontwikkeling en betrouwbaarheid

Accuray prijst met name het ontwikkelingsteam van haar langdurige partner. Zij hebben namelijk een belangrijke rol gespeeld bij de ontwikkeling van nieuwe generaties robotsystemen. “Ik heb steeds het gevoel dat de robot in de CyberKnife^? een beetje ondergewaardeerd is en dat hij dankzij zijn nauwkeurigheid nog veel meer kan”, zegt prof. Alexander Muacevic over de KUKA technologie. Zijn mening wordt ondersteund door het feit dat er in het centrum in München nog nooit problemen zijn geweest met de CyberKnife^?. “De CyberKnife is in de loop der jaren uiterst stabiel gebleken en er zijn nooit technische problemen geweest. We hebben de afgelopen 15 jaar geen enkel defect meegemaakt. Dat is echt uitstekend”, aldus de radiochirurg.

Met het robotgestuurde systeem kunnen tumoren in het hele lichaam worden bestraald.

Snelle en precieze behandeling van tumoren en metastasen met robots

Voorafgaand aan de behandeling bepaalt de arts aan de hand van de door CT en MRI gegenereerde beeldgegevens de contouren van de tumor en geeft hij aan de arts de geschikte dosis door voor het bestralen van de tumor. Op basis van deze informatie stelt de arts vervolgens een behandelplan op dat in de software wordt ingevoerd. De behandeling wordt dan gestart en verloopt volledig automatisch. “En dit alles met een precisie die geen enkele chirurg kan bereiken. Het is vrijwel onmogelijk om met de hand een nauwkeurigheid van 0,5 millimeter te bereiken”, legt prof. Alexander Muacevic uit.

De robotgestuurde behandeltafel maakt een intelligente positionering van patiënten mogelijk.

minder belasting voor pati?nten dankzij robots voor medische toepassingen

Juist deze precisie bij de bestraling is het belangrijkste voordeel van de robot in het CyberKnife^?-systeem, dat bijvoorbeeld wordt gebruikt voor de behandeling van goedaardige hersentumoren – zogenaamde brughoektumoren of meningeomen. Deze zouden anders in een tot wel 6 uur durende operatie chirurgisch moeten worden verwijderd, met daaropvolgend een ziekenhuisverblijf van een week en acht weken revalidatie. Met behulp van de CyberKnife^? kan de behandeling drastisch worden verminderd:

Met ons virtuele mes kunnen we kleine en middelgrote tumoren zeer goed behandelen en zo een alternatief bieden voor een chirurgische ingreep. Zo kan de patiënt de volgende dag weer gewoon naar het werk.

Prof. dr. Alexander Muacevic, radiochirurg en neurochirurg van het CyberKnife Center München

Unieke mogelijkheden in de radiotherapie

Er is niets vergelijkbaars op de markt omdat de robot in het CyberKnife^?-systeem een flexibiliteit biedt die een normaal bestralingsapparaat simpelweg niet kan bieden. In het CyberKnife Center past de technologie zich aan de pati?nt aan, niet andersom. De CyberKnife^? biedt dankzij zijn dynamische componenten meer dan 1.600 verschillende bestralingsopties. “Dit is niet mogelijk met normale bestralingsapparaten. Die zijn namelijk gefixeerd en kunnen slechts om één of twee assen draaien”, benadrukt prof. Muacevic.

Een unieke flexibiliteit onderscheidt het CyberKnife®-systeem van andere bestralingsapparaten.

Sinds 2005 worden patiënten in het CyberKnife Center in München met behulp van KUKA-technologie behandeld.

De CyberKnife^? wordt nog voortdurend verder ontwikkeld

Momenteel probeert het medisch personeel in München het systeem te gebruiken bij de behandeling van hartritmestoornissen. Prof. Alexander Muacevic ziet ook een mogelijke toepassing ervan in het aanpakken van tremoren. Het CyberKnife^?-systeem wordt al sinds vorig jaar in München gebruikt voor de behandeling van prostaatkanker. “Als alternatief voor een volledige operatie kunnen we de behandeltijd aanzienlijk verkorten van acht weken naar één week, en daarbij wetenschappelijk bewezen resultaten bereiken die op zijn minst vergelijkbaar, zo niet beter zijn”, aldus prof. dr. Alexander Muacevic.