//Кибер-нож
Кибер-нож2016-10-13T18:13:17+00:00

Управляемый роботом кибер-нож

Технология с применением кибер-ножа представляет собой один из новейших методов лечения различных видов опухолей, гарантирующий при этом максимальную комфортность для пациента. Управляемая роботом под контролем высококачественных дигитальных рентгеновских изображений, технология кибер-ножа позволяет сфокусировать высокие дозы облучения с точностью до доли миллиметра. Тем самым обеспечивается максимальная эффективность воздействия на опухоль при минимальной лучевой нагрузке здоровых органов. Кибер-нож – единственная в мире технология, способная компенсировать обусловленные дыханием движения в организме, что представляет собой бесценное преимущество, в особенности, при наличии подвижных опухолей в легких и печени. Наш коллектив и наши партнеры многие годы работают в области разработок и совершенствования этой технологии. В силу этого мы располагаем опытом и компетентностью, не имеющими себе равных в мире. Результаты нашей лечебной деятельности говорят сами за себя.

Инновации из Германии

С момента рождения радиохирургии с опорой на робот Институт при кафедре робототехники и когнитивных систем университета г. Любек является прочной составляющей в деле  разработке инноваций  кибер-ножа с применением самых современных технологий программного и аппаратного обеспечения. Ключевыми направлениями его деятельности при этом являются управление с помощью робота, планирование облучения, а также прогнозирование и компенсация движений подвижных органов. Многие компоненты технологии кибер-ножа были разработаны и созданы в Германии  — нашим коллективом в сотрудничестве с нашими партнерами:

Промышленный робот-манипулятор, производимый в Аугсбурге, был специально переоборудован для использования в медицинских целях.Он располагает шестью осями, с помощью которых находящийся на нем миниатюрный линейный ускоритель можно свободно направлять в любую сторону.
Миниатюрный линейный ускоритель может производить фотонное излучение мощностью в 6 мега-электронвольт (6 MeV), фокусируемое посредством специальных свинцовых диафрагм и принимающее цилиндрическую форму.
Ориентируясь по костным структурам, имплантированным золотым маркерам или самой опухоли на рентгеновсих изображениях, кибер-нож в ходе сеанса лечения точнейшим образом определяет место расположения целевого объекта. Специальная компьютерная программа сравнивает изображения, сделанные при компьютерной томографии в стадии подготовки, с изображениями, получаемыми в момент сеанса лечения, и автоматически, с помощью робота-манипулятора, корректирует возможные отклонения. Эта технология в мире уникальна.
Помимо локализации опухоли, кибер-нож способен компенсировать движения, обусловленные, например, дыханием. Благодаря инфра-красным маркерам, постоянно находящимся в поле зрения, и специальным компьютерным моделям, кибер-нож в состоянии в любой момент «предсказать» местоположение опухоли и соответственно скорректировать направление лучевого воздействия. Данная технология считается «золотым стандартом» при лечении подвижных опухолей.

Техника и физика

Кибер-нож идеально пригоден для радиохирургического лечения внутричерепных заболеваний. Эта технология явно превосходит обычные системы, что подтверждают многочисленные технические данные и клинические исследования. И при лечении подвижных опухолей (напр., в легких или печени) кибер-нож представляет собой самый точный и наиболее безопасный метод.

Сотрудники центров «САФИР» тесно кооперируют с НИИ робототехники и другими ведущими центрами медицинской физики. Благодаря этому, наши центры радиохирургии принадлежат к тем лечебным заведениям в мире, которые обладают наибольшим техническим опытом и компетентностью. Кроме этого, именно мы ввели новые стандарты обеспечения качества и планирования лучевой терапии, что, безусловно, представляет собой большое преимущество для наших пациентов. В рамках нашей программы научно-исследовательской деятельности мы занимаемся разработкой таких инновационных проектов, как, например, радиохирургия под контролем ультразвука или под контролем МРТ, а также радиохирургическое лечение заболеваний сердца.

Schweikard A. Treatment planning method and apparatus for radiosurgery and radiation therapy. US Patent 5458125 A. 1994.

Schweikard A, at al. Robotic radiosurgery with noncylindrical collimators. Comput Aided Surg. 1997;2(2):124-34.

Schweikard A, et al. Robotic motion compensation for respiratory movement during radiosurgery. Comput Aided Surg. 2000;5(4):263-77.

Schlaefer A, et al. Stepwise multi-criteria optimization for robotic radiosurgery. Med Phys. 2008;35(5):2094-103.

Hoogeman M, at al. Clinical accuracy of the respiratory tumor tracking system of the cyberknife: assessment by analysis of log files. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2009;74(1):297-303.

Kilby W, et al. The CyberKnife Robotic Radiosurgery System in 2010. Technol Cancer Res Treat. 2010;9(5):433-52.

Muacevic A, et al. Feasibility, safety, and outcome of frameless image-guided robotic radiosurgery for brain metastases. J Neurooncol. 2010;97(2):267-74.

Fürweger C, at al. Patient motion and targeting accuracy in robotic spinal radiosurgery: 260 single-fraction fiducial-free cases. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2010;78(3):937-45.

Pepin EW, et al. Correlation and prediction uncertainties in the cyberknife synchrony respiratory tracking system. Med Phys. 2011;38(7):4036-44.

Ernst F, et al. Evaluating and comparing algorithms for respiratory motion prediction. Phys Med Biol. 2013;58(11):3911-29.

Blanck O, et al. Pilot-Phantomstudie zur ultraschallgeführten, robotergestützten Radiochirurgie. DGMP Jahrestagung 2013.

Ipsen S, et al. Radiotherapy beyond cancer: target localization in real-time MRI and treatment planning for cardiac radiosurgery. Med Phys. 2014;41(12):120702.

Blanck O, at al. Dose-escalation study for cardiac radiosurgery in a porcine model. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2014;89(3):590-8.

Treuer H, et al. Intracranial stereotactic radiosurgery with an adapted linear accelerator vs. robotic radiosurgery: Comparison of dosimetric treatment plan quality. Strahlenther Onkol. 2015;191(6):470-476.

Kaul D, et al. Dosimetric comparison of different treatment modalities for stereotactic radiosurgery of meningioma. Acta Neurochir (Wien). 2015;157(4):559-63.

Blanck O, et al. Film-based delivery quality assurance for robotic radiosurgery: Commissioning and validation. Phys Med. 2015;31(5):476-83.

Colvill E, et al.: Benchmarking real-time adaptive radiotherapy systems: a multi-platform multi-institutional study. Radiother Oncol. 2016 Apr;119(1):159-65.

Blanck O, et al. High Resolution Ion Chamber Array Delivery Quality Assurance for Robotic Radiosurgery: Commissioning and Validation. Phys Med. 2016. In Press.

Blanck O, et al. Inverse Planning for Robotic Radiosurgery: An International Multi-Institutional Treatment Planning Benchmark Trial. J Appl Clin Med Phys. 2016;17(3):313-30.