Radiotherapy robot Morpheus from Empyrean Medical Systems

Robotgestuurd systeem Morpheus? geeft vorm aan de intraoperatieve radiotherapie

Met het medische product Morpheus? is Empyrean Medical Systems op weg naar een revolutie in de kankertherapie. Met Morpheus? kunnen tumoren in het lichaam uiterst doelgericht worden bestraald waardoor gezond, omliggend weefsel wordt beschermd. Dit wordt mogelijk gemaakt door de geïntegreerde LBR Med van KUKA.

Unieke robottoepassing maakt intraoperatieve radiotherapie mogelijk

Empyrean Medical Systems is gespecialiseerd in de ontwikkeling van zeer effectieve, niet-invasieve en minimaal invasieve behandelingen voor oncologische en niet-oncologische ziekten. Met Morpheus™, een systeem voor gerichte anisotrope – dus ongelijkmatige – radiotherapie (ART), heeft de onderneming uit Boca Raton, Florida, een in meerdere opzichten opvallend en uniek product ontwikkeld. Enerzijds maakt het een gerichte, intraoperatieve behandeling van kankerpatiënten mogelijk. „Bovendien is dit het eerste systeem dat de arts in staat stelt om de stralen in specifieke geometrieën en een driedimensionale uitlijning te vormen en een tumor of tumorgebieden effectief en intensief te bestralen. Dit beschermt aangrenzende organen en omliggend weefsel“, verklaart Kal Fishman, medeoprichter van Empyrean Medical Systems.

Precisie en flexibiliteit door robotondersteund bestralingssysteem

Fishman benadrukt bovendien dat Morpheus™ zonder de LBR Med in deze vorm niet zou bestaan. „Met de robot kunnen we de stralingsbron anatomisch exact positioneren. Deze precisie en flexibiliteit biedt geen ander product op de markt“, aldus de medeoprichter van Empyrean Medical Systems. De samenwerking van Empyrean Medical Systems en KUKA werd in de loop der jaren steeds nauwer. Er is een samenwerking ontstaan die verder gaat dan alleen de ontwikkeling van het ART-systeem. „KUKA is heel geduldig met ons geweest en heeft ons optimaal ondersteund bij de ontwikkeling, in het bijzonder bij de integratie van de robot en de samenwerking“, zegt Fishman duidelijk verheugd.

De geïntegreerde LBR Med verleent Morpheus? unieke precisie om gezond weefsel te beschermen.

Bescherming van het aangrenzende weefsel door robotondersteunde, intraoperatieve radiotherapie

Andere systemen werken met een lineaire straal die van buiten op de tumor wordt gericht en door het weefsel heen bestraalt. Het is daarom moeilijk om de maximale dosis exact op de tumor te concentreren. Het Empyrean Medical Systems-systeem daarentegen stuurt de straling driedimensionaal zodanig dat de maximale dosis de tumor bereikt en het omringende weefsel niet wordt aangetast. Dit noemt Empyrean Medical Systems drievoudige modulatie. Binnen de 3D-kegel kan de dosis in elk willekeurig bereik individueel wordt ingesteld. Zo kunnen tumoren in de wervelkolom, de hersenen en de vrouwelijke borst worden behandeld.

De driedimensionale uitlijning van de bestraling maakt een optimale radiotherapie mogelijk.

Ingewikkelde goedkeuring van het robotondersteunde systeem voor medische toepassingen met succes verkregen

Deze unieke eigenschappen van Morpheus™ bleken echter bij de goedkeuring door de Food and Drug Administration (FDA) in de VS een hindernis. „Omdat onze aanpak en technologie geheel anders was dan de traditionele aanpak, moesten we echt overtuigend zijn", herinnert Fishman zich. Een grote hulp hierbij was de CB-certificering van LBR Med, dus de certificering voor gebruik in medische hulpmiddelen. „Dat heeft ons veel tijd en hoofdpijn bespaart. Tijdens het gehele proces heeft KUKA ons ondersteund. Ze hadden altijd een open oor voor onze zorgen“, aldus de medeoprichter van Empyrean Medical Systems.

Gebruikersvriendelijkheid door robots voor medische toepassingen?

Een andere uitdaging was de tracking van ademhalingsbewegingen. Als een patiënt beweegt, moet de straal normaal gesproken stoppen tot het lichaam weer in de oorspronkelijke positie is. Dan wordt de straal weer ingeschakeld. Met de LBR Med kan Morpheus™ de ademhalingsbeweging van de patiënt volgen terwijl de patiënt onder narcose is en verder ademt. De behandeling kan zonder onderbreking worden uitgevoerd. De straal volgt de anatomie en blijft steeds op de tumor gericht, zonder het omliggende weefsel in gevaar te brengen. Zo kan het systeem het behandelingsplan altijd exact uitvoeren.

De aanpassing aan de ademhalingsbeweging maakt het mogelijk om tumoren in het lichaam gericht te bestralen.

Eenvoudige ingebruikname dankzij de ge?ntegreerde lichte robot

Met de geïntegreerde LBR Med werden al vele taken geautomatiseerd, bijvoorbeeld verplaatsen van de stralingsbron in de kalibratiekamer. Ook de kalibratie zelf voert Morpheus™ uit aan de hand van een fantoom. „Wij brengen het systeem in de uitgangspositie, en vanaf daar neemt Morpheus™ het roer over en begint de eigenlijke behandeling. Gestuurd wordt de stralingsbron door de software en de sensoren van het fantoom. Handmatig ingrijpen is niet nodig. Dat is een belangrijke factor voor het ziekenhuis“, licht Fishman de procedure toe.

Door de integratie van de LBR Med kunnen vele taken van de intraoperatieve radiotherapie worden geautomatiseerd.

Klinische tests van het robotgeassisteerde systeem voor intraoperatieve radiotherapie

Voor de veiligheid van de patiënten is bij Morpheus™ gezorgd. In een afgesloten kamer kan de geplande straal worden geactiveerd en zo de geometrie worden gecontroleerd. Empyrean Medical Systems heeft echter ook een innovatievere controlemethode ontwikkeld: Augmented Reality. Met een speciale bril kijkt de arts door het lichaam van de patiënt en ziet op een klein display direct voor zijn ogen de vorm en de verdeling van de stralingswolk in de anatomie. Indien gewenst ook uit verschillende perspectieven

Bij alles wat de samenwerking tussen en machine alsmede de besturing van de robot als deel van het medische product betreft, hebben de technici van KUKA ons optimaal ondersteund. Zonder hen waren we niet zo ver gekomen.

Kal Fishman, medeoprichter van Empyrean Medical Systems

In de volgende stap gaat Empyrean Medical Systems klinische proeven doen met ervaren gebruikers van Morpheus™. Hiertoe werd het systeem al geleverd aan drie instituten in de Verenigde Staten. De ervaringen zullen dan op de volgende jaarlijkse bijeenkomst van de American Society for Radiation Oncology worden gepresenteerd.

LBR Med

De LBR Med is afgestemd op de specifieke eisen van medische omgevingen en laat samenwerking tussen mens en robot toe.

Vind een KUKA systeempartner in uw buurt

Vind hier de passende partner voor uw sector of uw probleem.