Computerbasierte Technologien, wie wir sie aus dem Verbraucherbereich kennen, werden nun auch in modernen Operationssälen eingesetzt. Ein Beispiel für eine solche Anwendung ist die bildgesteuerte Strahlentherapie, die medizinisches Fachpersonal bei der Durchführung nicht-invasiver Eingriffe unterstützt.
Die Strahlentherapie ist eine Krebsbehandlung, bei der ionisierende Strahlung von einem Linearbeschleuniger verwendet wird, um bösartige Zellen abzutöten und Tumore zu verkleinern. Da es sich um ein nicht-invasives Verfahren handelt, ist der Patient während der Behandlung vollständig bei Bewusstsein. Er muss jedoch genau in der geplanten Position verbleiben, da manchmal nur Millimeter zwischen gutartigem, äußerst wichtigem Gewebe, wie beispielsweise dem Sprachzentrum, und dem Tumorgewebe liegen. Die Beseitigung des bösartigen Gewebes muss so präzise wie möglich erfolgen, daher wird die Position des Patienten genau verfolgt.
Innovation nutzen, um die Behandlung von Patienten zu verbessern
Brainlab ist ein weltweit tätiger Anbieter von chirurgischer Hard- und Software. Seine fortschrittlichen Produkte umfassen zahlreiche Bereiche, einschließlich Onkologie (insbesondere Strahlentherapie und Radiochirurgie), bildgestützte Chirurgie sowie integrierte Operationssaallösungen und Bildfreigabe und -verbesserung. Die Strahlentherapielösungen von Brainlab ermöglichen die Planung, Überwachung und Durchführung von Strahlenbehandlungen für Patienten mit Krebs- oder funktionellen Erkrankungen und gewährleisten eine hohe Präzision während des gesamten Behandlungsverlaufs.
Genauer und effektiver bei der Strahlentherapie
Das ExacTrac® Dynamic System von Brainlab ermöglicht es, Strahlentherapiebehandlungen mit einer Genauigkeit von unter einem Millimeter durchzuführen. ExacTrac Dynamic verfolgt die Position des Patienten in Echtzeit mit einer Wärmebildkamera und nutzt Röntgenstrahlen zur internen Überprüfung. Während der Behandlung überwacht ExacTrac Dynamic die Positionierung des Patienten, die bei Abweichungen gegebenenfalls angepasst wird.
ExacTrac Dynamic erreicht eine Genauigkeit im Submillimeterbereich auf der Haut und auf Geräten am oder um den Patienten herum, und diese Genauigkeit ist jederzeit erforderlich. Die Entwicklung dieses bahnbrechenden Positionierungs- und -überwachungssystems war ein komplexer Prozess, der eine hochleistungsfähige Oberflächenkamera erforderte. Um diese Leistungsfähigkeit zu gewährleisten, muss die im ExacTrac Dynamic-System verwendete 3D-Kamera nicht nur äußerst präzise, sondern auch sehr schnell sein.
Die Beobachtung des Patienten bei jedem Linearbeschleuniger- und Liegewinkel stellte eine weitere Herausforderung bei der Entwicklung des Systems dar, da die Kamera an einer bestimmten Position platziert werden musste, um den optimalen Abstand zum Patienten zu gewährleisten. Das System soll jedoch die Bewegungsfreiheit des Personals nicht einschränken.
Schließlich musste das System auch die von der Wärmebildkamera erzeugten Wärmesignaturbilder mit der rekonstruierten 3D-Oberflächenstruktur des Patienten zusammenführen, um eine zusätzliche Dimension für die Verfolgung der Position des Patienten zu schaffen.
Um diesen Herausforderungen zu begegnen, hat Brainlab Cognex mit der Bereitstellung der Oberflächenkamera für die Aufgabe – der 3D-A5000 – beauftragt.
Hochpräzise 3D-Kamera für hochpräzise Anwendungen
Die 3D-A5000 von Cognex ist eine 3D-KameraFlächenscan, die schnell hochauflösende und hochpräzise 3D-Bilder aufnehmen kann. Sie verfügt über die 3D-LightBurst-Technologie, die ein einzigartiges blaues Lichtmuster auf ein Teil wirft, um in nur 200 Millisekunden ein 3D-Punktwolkenbild mit vollem Sichtfeld (FOV) zu liefern, was einen höheren Durchsatz und kürzere Zykluszeiten für zeitkritische Anwendungen ermöglicht. 3D-Punktwolkenbilder werden aus über 1,5 Millionen 3D-Datenpunkten generiert, um die Oberflächenmerkmale eines Bildes präzise zu rekonstruieren.
Gesundheitsversorgung durch patientenzentrierte Lösungen neu gestalten
Medizinische Einrichtungen auf der ganzen Welt haben bereits begonnen, die Vorteile einer Lösung wie der ExacTrac Dynamic von Brainlabs und der 3D-A5060-Kamera von Cognex bei der Behandlung von schwierigen medizinischen Zuständen, wie z. B. multiplen Gehirnmetastasen und Tumoren der Prostata und der Wirbelsäule, zu erkennen. Gemeinsam unterstützen Brainlab und Cognex medizinisches Fachpersonal dabei, seine Bildgebungsmöglichkeiten zu verbessern und damit genauere Diagnosen, effektivere Behandlungen und letztendlich eine verbesserte Patientenversorgung zu gewährleisten.
Medizinische Einrichtungen auf der ganzen Welt haben bereits begonnen, die Vorteile einer Lösung wie der ExacTrac Dynamic von Brainlabs und der 3D-A5060-Kamera von Cognex bei der Behandlung von schwierigen medizinischen Zuständen, wie z. B. multiplen Gehirnmetastasen und Tumoren der Prostata und der Wirbelsäule, zu erkennen. „Dies ist ein revolutionäres System“, so Theirry Gevaert, Leiter der Medizinischen Physik der Abteilung für Strahlentherapie am Universitätsklinikum Brüssel in Belgien. „Wir freuen uns darauf, mit den Behandlungen zu beginnen, um die Möglichkeiten der Patientenpositionierung dank ihrer hohen Genauigkeit, des verbesserten Patientenkomforts und der unkomplizierten Arbeitsabläufe weiter voranzutreiben.“
Gemeinsam unterstützen Brainlab und Cognex medizinisches Fachpersonal dabei, seine Bildgebungsmöglichkeiten zu verbessern und damit genauere Diagnosen, effektivere Behandlungen und letztendlich eine verbesserte Patientenversorgung zu gewährleisten.
Haftungsausschluss: Weder das 3D-A5060 Area Scan 3D-Bildverarbeitungssystem von Cognex noch irgendein anderes System von Cognex ist ein medizinisches Gerät oder Zubehör für ein medizinisches Gerät, noch ist es für Diagnose- oder Behandlungszwecke vorgesehen oder wurde von der Food & Drug Administration für die Verwendung zugelassen oder genehmigt. Für detaillierte Informationen über das Brainlab Radiosurgery/Radiotherapy System (u. a. seinen Status als Medizinprodukt und seine Funktion) kontaktieren Sie bitte Brainlab. Nichts in diesem Artikel stellt eine Zusicherung, Garantie oder Versicherung für ein Cognex System oder ein Brainlab Radiosurgery/Radiotherapy System dar.
Die Forschung und Informationen zu den oben beschriebenen medizinischen Behandlungen und Verfahren stammen aus folgenden Quellen:
- Strahlentherapie. (1. Juli 2020). Mayo Clinic. Abgerufen am 10. September 2021 von https://www.mayoclinic.org/tests-procedures/radiation-therapy/about/pac-20385162
- Strahlentherapie. (25. Februar 2020). National Health Service. Abgerufen am 10. September 2021 von https://www.nhs.uk/conditions/radiotherapy
- Strahlentherapie zur Behandlung von Krebs. (8. Januar 2019). Nationales Krebsinstitut. Abgerufen am 10. September 2021 von https://www.cancer.gov/about-cancer/treatment/types/radiation-therapy