Cyberknife

Den for tiden mest moderne Cyberknife-enheten M6 og InCise MLC (Multileaf Collimator), European Cyberknife Center München-Großhadern, Tyskland (fra 2015)

Cyberknife er navnet på den amerikanske produsenten Accuray for sin lineære akselerator for strålekirurgi (og teleterapi ), som ble utviklet ved Stanford University . I følge produsenten hadde 234 Cyberknife-systemer blitt installert over hele verden innen 2010. Det er elleve systemer i Tyskland (per november 2015). Over 100.000 behandlinger har allerede blitt utført over hele verden med Cyberknife-systemet.

konstruksjon

Cyberknife ved St. Mary's Hospital i Michigan

En lineær akselerator fungerer som strålingskilde . Dette drives ved 9,3 GHz, noe som tilsvarer en relativt høy driftsfrekvens som, sammenlignet med andre strålebehandlingsapparater, gir en mer kompakt design. Lengden på jetrøret er 50 cm med en vekt på 150 kg. De akselererte elektronene traff et avkjølt wolframbremsemål, og genererte fotoner med en nominell energi på 6 MeV; denne energien tilsvarer et dosefall i kroppsvev til 80% på en dybde på 6,7 cm. ( se også : dybdedosekurve ) Bjelken utvides med en spredningskegle til feltstørrelser på 5–60 mm. Den nominelle dosehastigheten er 6  Gy / min ved en referanseavstand på 80 cm. Lineær akselerator er montert på en konvensjonell 6-akset industrirobot . Produsenten spesifiserer posisjonsnøyaktigheten til roboten til å være 0,2 mm. En annen robotarm bærer pasientbordet.

Systemet oppdateres kontinuerlig under behandlingen. Lokasjonssystemet består av to røntgensystemer og en bildebehandlingsmaskin. Aksene til de to røntgenrørene er vinkelrette på hverandre og krysser seg i midten av målområdet. Systemet leverer dermed et stereoskopisk bilde. Dette bildet sammenlignes med rekonstruerte bilder fra den planlagte datatomografien . Posisjonene til fremtredende benete strukturer eller implanterte gullmarkører må stemme overens. Forskyvninger og rotasjoner i forhold til referanseposisjonen sendes til roboten som korreksjonsverdier. I radiokirurgiske applikasjoner kan du gjøre uten vanlig invasiv fiksering ved hjelp av rammer skrudd til pasienten.

Strålingsplanleggingsprogramvaren tar hensyn til den spesielle strålingsgeometrien og bruker en invers algoritme (basert på såkalt lineær programmering som en optimaliseringsmetode) med strålesporingsprosesser eller Monte Carlo-simuleringer . Varigheten av behandlingen er - avhengig av målvolumets kompleksitet - mellom 30 og 120 minutter.

Behandlingsspekter

Denne artikkelen eller følgende seksjon er ikke tilstrekkelig utstyrt med støttedokumenter ( f.eks. Individuelle bevis ). Informasjon uten tilstrekkelig bevis kan fjernes snart. Hjelp Wikipedia ved å undersøke informasjonen og inkludere gode bevis.

I vitenskapelige studier er effektiviteten av metoden bevist i følgende sykdommer:

Historie om Cyberknife Technology

I 1951 utviklet Lars Leksell , professor i nevrokirurgi ved det svenske Karolinska instituttet, det de kalte strålekirurgi sammen med fysikeren Börje Larsson ved Universitetet i Uppsala . I 1968 installerte de den første prototypen av Gamma Knife i Stockholm. I 1972 grunnla Leksell Elekta Instruments , som fra da av produserte Gamma Knife-enhetene. I 1987, etter at han kom tilbake fra Sverige, hvor han hadde jobbet på Leksell, utviklet John Adler den første Cyberknife ved Stanford University i California, USA. I 1990 ble Accuray-selskapet grunnlagt i California for å produsere og utvikle disse enhetene. I 1999 godkjente den amerikanske FDA behandlingen av hjerne- og kranietumorer i USA. I 2000 ble godkjenningen utvidet til å omfatte svulster i hele kroppen. I 2002 ble Cyberknife-systemet også godkjent i Europa for behandling av svulster i hele kroppen. I 2005 godkjente FDA synkronisert respiratorisk sporing . Dette gjorde det mulig å beregne bevegelsene til pasienten eller visse organer (f.eks. Lunger) på forhånd under behandlingen. Med synkronimetoden bestemmes bevegelsen av målvolumet ved hjelp av en korrelasjonsmetode. Eksterne merker (infrarøde lysdioder) er festet til pasientens hudoverflate. I tillegg beregnes posisjonen til implanterte gullmerker med faste tidsintervaller ved hjelp av en røntgenmetode. De to sensorene (røntgenkamera og infrarød posisjonssporing) blir tidssynkronisert av tidsstempler (derav navnet Synchrony method), og det beregnes en modell av bevegelseskorrelasjonen mellom eksterne og interne landemerker. Prediksjon kan også brukes til å kompensere for forsinkelsen til robotbevegelsen (og bildebehandling).

Steder i Tyskland og Sveits

Sveits:

Økonomiske aspekter

I 2013 ble behandlingskostnadene ved Großhadern universitetssykehus estimert til rundt 10 000 euro; i 2016 ble kostnadene for en til tre strålebehandlinger estimert til rundt 7 000 euro (ved Heidelberg universitetssykehus ).

Se også

litteratur

  • JR Adler, SD Chang, MJ Murphy, J. Doty, P. Geis, SL Hancock: The Cyberknife: et rammeløst robotsystem for strålekirurgi. I: Stereotaktisk og funksjonell nevrokirurgi . Volum 69, nummer 1-4, Pt 2, 1997, s. 124-128, ISSN  1011-6125 . PMID 9711744 .
  • Achim Schweikard, Hiroya Shiomi, John Adler: Respirasjonssporing i stråkirurgi. I: Medisinsk fysikk. 31.10, 2004, s. 2738-2741. ISSN  1478-596X . doi: 10.1002 / rcs.38 . PMID 17518375 . (Anmeldelse)
  • W. Hara, SG Soltys, IC Gibbs: CyberKnife robot radiokirurgisk system for tumorbehandling . I: Expert Review of Anticancer Therapy . Volum 7, nummer 11, november 2007, s. 1507-1515, ISSN  1744-8328 . doi: 10.1586 / 14737140.7.11.1507 . PMID 18020920 . (Anmeldelse).
  • A. Muacevic, M. Staehler, C. Drexler, B. Wowra, M. Reiser, JC Tonn: Teknisk beskrivelse, fantomnøyaktighet og klinisk gjennomførbarhet for fiducial-fri rammeløs sanntids bildestyrt ryggkirurgi. I: Journal of Neurosurgery: Spine . Volum 5, nummer 4, oktober 2006, s. 303-312, ISSN  1547-5654 . doi: 10.3171 / spi.2006.5.4.303 . PMID 17048766 .
  • A. Muacevic, M. Nentwich, B. Wowra, S. Staerk, A. Kampik, U. Schaller: Utvikling av en strømlinjeformet, ikke-invasiv robotstrålekirurgisk metode for behandling av uveal melanom. I: Teknologi innen kreftforskning og -behandling. Volum 7, nummer 5, oktober 2008, s. 369-374, ISSN  1533-0346 . PMID 18783286 .
  • B. Wowra, A. Muacevic, S. Zausinger, JC Tonn: Strålekirurgi for ondartede svulster i spinalen . I: Deutsches Ärzteblatt international. Volum 106, nummer 7, februar 2009, s. 106-112, ISSN  1866-0452 . doi: 10.3238 / arztebl.2009.0106 . PMID 19562022 . PMC 269624 (fri fulltekst). (Anmeldelse).
  • W. Kilby, JR Dooley, G. Kuduvalli, S. Sayeh, CR Maurer: CyberKnife Robotic Radiosurgery System i 2010. I: Technology in cancer research & treatment. Volum 9, nummer 5, oktober 2010, s. 433-452, ISSN  1533-0338 . PMID 20815415 . (Anmeldelse).
  • Joanne N. Davis, Clinton Medbery, Sanjeev Sharma, John Pablo, Frank Kimsey, David Perry, Alexander Muacevic, Anand Mahadevan: Stereotaktisk kroppsstrålebehandling for sentralt plassert tidligstadium, ikke-småcellet lungekreft eller lungemetastaser fra RSSearch® pasientregister . I: Radiation Oncology . 10, 2015, s. 113. DOI: 10.1186 / s13014-015-0417-5

weblenker

Individuelle bevis

  1. ↑ SD Sharma: Kvaliteten på røntgenstrålestråler med høy energi: Spørsmål om tilstrekkelig rutinemessig verifisering. I: Journal of Medical Physics. 33, 2008, s. 1, doi: 10.4103 / 0971-6203.39416 .
  2. ^ SC Sharma, JT Ott, JB Williams, D. Dickow: Testing av igangsetting og aksept av en lineær akselerator av CyberKnife . I: Tidsskrift for anvendt klinisk medisinsk fysikk / American College of Medical Physics. Volum 8, nummer 3, 2007, s. 2473, ISSN  1526-9914 . PMID 17712305 .
  3. ↑ A. Schweikard, M. Bodduluri, JR Adler: Planlegging for kamerastyrt robot radiosurgery. I: IEEE-transaksjoner om robotikk og automatisering. 14, s. 951-962, doi: 10.1109 / 70.736778 .
  4. ↑ Kirsten Eibl-Lindner, Christoph Fürweger, Martina Nentwich, Paula Foerster, Berndt Wowra, Ulrich Schaller, Alexander Muacevic: Roboteradiokirurgi for behandling av middels og stort uveal melanom . I: Melanomforskning . teip 26 , nei 1. februar 2016, s. 51-57 , doi : 10.1097 / CMR.0000000000000199 ( lww.com [åpnet 19. august 2016]).
  5. ↑ Berndt Wowra, Alexander Muacevic, Christoph Fürweger, Christian Schichor, Jörg-Christian Tonn: Terapeutisk profil for enkeltfraksjonstrålekirurgi av vestibulært schwannom: ikke-relatert malignitet forutsier tumorkontroll . I: Neuro-Oncology . teip 14 , nr. 7 , 1. juli 2012, ISSN  1522-8517 , s. 902-909 , doi : 10.1093 / neuonc / nos085 , PMID 22561798 , PMC 3379795 (gratis fulltekst) - ( oxfordjournals.org [åpnet 19. august 2016]).
  6. ↑ Eller Cohen-Inbar, Cheng-chia Lee, Jason P. Sheehan: The Contemporary Role of Stereotactic Radiosurgery in the Treatment of Meningiomas . I: Nevrokirurgiske klinikker i Nord-Amerika (=  Meningiomas ). teip 27 , nei 2 , 1. april 2016, s. 215-228 , doi : 10.1016 / j.nec.2015.11.006 ( sciencedirect.com [åpnet 19. august 2016]).
  7. ↑ Ken Somekawa, Masayuki Yamatani, Satoshi Endo, Kiminori Fuse, Akiyoshi Sato: Utsiktene til CyberKnife stereotaktisk strålebehandling for hjerne vaskulære misdannelser og funksjonelle sykdommer . I: Brain and Nerve = Shinkei Kenkyū No Shinpo . teip 63 , nr. 3 , 1. mars 2011, ISSN  1881-6096 , s. 217-222 , PMID 21386122 .
  8. ↑ Berndt Wowra, Alexander Muacevic, Jörg-Christian Tonn: CyberKnife radiokirurgi for hjernemetastaser . I: Progress in Neurological Surgery . teip 25 , 1. januar 2012, ISSN  1662-3924 , s. 201-209 , doi : 10.1159 / 000331193 , PMID 22236681 .
  9. ↑ Markus Heide: Strålebehandling for hjernemetastaser: Trenden er mot stereotaktisk strålekirurgi i stedet for helhjernestråling. I: www.dgn.org. Hentet 19. august 2016 .
  10. ↑ Joanne N. Davis, Clinton Medbery, Sanjeev Sharma, John Pablo, Frank Kimsey: Stereotaktisk kroppsstrålebehandling for sentralt lokalisert ikke-småcellet lungekreft eller lungemetastaser i tidlig stadium fra RSSearch (®) pasientregister . I: Radiation Oncology (London, England) . teip 10 , 1. januar 2015, ISSN  1748-717X , s. 113 , doi : 10.1186 / s13014-015-0417-5 , PMID 25975848 , PMC 4443630 (fri fulltekst).
  11. ↑ M. Schoenberg, A. Khandoga, S. Stintzing, C. Trumm, TS Schiergens, M. Angele, M. Op den Winkel, J. Werner, A. Muacevic, M. Rentsch: Cyberknife Radiosurgery - verdi som et supplement til Kirurgisk behandling av HCC? I: Cureus . teip 8 , nei. 4 , 28. april 2016 ( cureus.com [åpnet 6. september 2016]).
  12. ↑ Sebastian Stintzing, Ralf-Thorsten Hoffmann, Volker Heinemann, Markus Kufeld, Markus Rentsch, Alexander Muacevic: Strålekirurgi av levertumorer: verdien av robot radiokirurgisk innretning for å behandle levertumorer . I: Annaler av kirurgisk onkologi . teip 17 , nr. 11 , 1. november 2010, ISSN  1534-4681 , s. 2877-2883 , doi : 10.1245 / s10434-010-1187-9 , PMID 20574773 .
  13. ↑ Christopher R. King, Debra Freeman, Irving Kaplan, Donald Fuller, Giampaolo Bolzicco: Stereotaktisk kroppsstrålebehandling for lokalisert prostatakreft: samlet analyse fra et multinstitusjonelt konsortium av potensielle fase II-studier . I: Radioterapi og onkologi: Journal of the European Society for Therapeutic Radiology and Oncology . teip 109 , nr. 2 , 1. november 2013, ISSN  1879-0887 , s. 217-221 , doi : 10.1016 / j.radonc.2013.08.030 , PMID 24060175 .
  14. Ra Debra Freeman, Gregg Dickerson, Mark Perman: Multiinstitusjonsregister for radiokirurgi med prostatakreft: en prospektiv observasjonsklinisk studie . I: Frontiers in Oncology . teip 4 , 1. januar 2014, ISSN  2234-943X , s. 369 , doi : 10.3389 / fonc.2014.00369 , PMID 25657929 , PMC 4302811 (gratis fulltekst).
  15. ^ M. Staehler, M. Bader, B. Schlenker, J. Casuscelli, A. Karl, A. Roosen, CG Stief, A. Bex, B. Wowra, A. Muacevic: Enkel fraksjon stråkirurgi for behandling av nyresvulster . I: The Journal of Urology . teip 193 , nr. 3 , 1. mars 2015, ISSN  1527-3792 , s. 771-775 , doi : 10.1016 / j.juro.2014.08.044 , PMID 25132240 .
  16. Ank Shankar Siva, Rodney J. Ellis, Lee Ponsky, Bin S. Teh, Anand Mahadevan, Alexander Muacevic, Michael Staehler, Hiroshi Onishi, Peter Wersall, Takuma Nomiya, Simon S. Lo: Konsensusuttalelse fra International Radiosurgery Oncology Consortium for Kidney for primær nyrecellekarsinom . Future Medicine, London mars 2016, s. 637-645 ( futuremedicine.com ).
  17. ↑ A. Schweikard, G. Glosser, M. Bodduluri, MJ Murphy, JR Adler: robot bevegelseskompensasjon for respiratoriske bevegelser under radiosurgery. I: Datastøttet kirurgi. Volum 5, nummer 4, 2000, s. 263-277, ISSN  1092-9088 . doi : 10.1002 / 1097-0150 (2000) 5: 4 <263 :: AID-IGS5> 3.0.CO; 2-2 . PMID 11029159 .
  18. ^ A. Schweikard, H. Shiomi, J. Adler: Respirasjonssporing ved stråkirurgi. I: Med Phys. 31, 2004, s. 2738-2741. PMID 15543778 .
  19. ↑ Floris Ernst, Alexander Schlaefer, Sonja Dieterich, Achim Schweikard: A Fast Lane Approach to LMS prediction of respiratory motion signals. I: Biomedisinsk signalbehandling og kontroll. 3, 2008, s. 291-299, doi: 10.1016 / j.bspc.2008.06.001 .
  20. ↑ Dennis Ballwieser, DER SPIEGEL: Cyberknife München: Med stråler mot kreft og metastaser. Hentet 8. juli 2021 .
  21. ↑ Den "Cyberknife" i Heidelberg universitetssykehus irradiates små svulster med stor nøyaktighet. Hentet 8. juli 2021 .