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Chemotherapie, chirurgischer Eingriff und Bestrahlung sind die drei Grundformen der Krebstherapie. Welche zum Einsatz kommt, ist von mehreren Faktoren abhängig. Art, Größe und Lage des Tumors sind neben individuellen Gegebenheiten entscheidend für die Erfolgsaussichten der Behandlung. Auch die Frage nach möglichen Nebenwirkungen und die Akzeptanz einer Behandlungsform durch den Patienten, spielen eine wichtige Rolle.

Bei vielen Tumorarten zeigt die Strahlentherapie gute Erfolgsaussichten und hohe Akzeptanz. Es wird zwischen externer, interner und systemischer Strahlentherapie unterschieden.

Externe Strahlentherapie erfordert präzise Ausrichtung

Die externe Strahlentherapie wird hauptsächlich bei Tumoren in Kopf, Lunge, Brust und Prostata eingesetzt. Hier ist eine äußerst präzise Ausrichtung des Patienten erforderlich um sicherzustellen, dass die Strahlendosis nur den Tumor erreicht und so wenig Schaden wie möglich im umgebenden Gewebe verursacht. Die Zielgröße für die Genauigkeit liegt daher bei dem durchschnittlichen Durchmesser einer menschlichen Zelle, also zwischen 30 µm und 100 µm, um tatsächlich nur betroffene Zellen zu bestrahlen.

Bildgestützte Radiotherapie

Heutzutage arbeiten die meisten Strahlentherapiesysteme (z.B.: so genannte Linear-Beschleuniger – kurz LINAC) im bildgestützten Strahlentherapiemodus (IGRT-Modus). Dies bedeutet, dass eine oder mehrere Methoden verwendet werden, um die aktuelle Position des Patienten und des Tumors vor und während der Bestrahlung zu messen. Diese Methoden umfassen:

Optische Körperoberflächenprofilierung
Röntgenaufnahmen
Wärmebildgebung (Hinzufügen einer weiteren Dimension zur Überwachung der Position des Patienten)
MRT

Das Ziel dieser Verfahren ist eine patientenfreundliche, rahmenlose stereotaktische Radiochirurgie (SRS), z.B. von Hirntumoren.

Basierend auf den zuvor aufgenommenen Bildern wird der Patient in LINAC-Geräten präzise positioniert. Hier spielt die Patientenliege (Operationstisch) eine Schlüsselrolle im gesamten Prozess. Durch Überlagerung aller verschiedenen Bilder wird die Patientenposition bestimmt (in Bezug auf die 3D-aufgezeichneten Tumordaten und auch in Bezug auf die Strahlungsquelle). Bevor die eigentliche Behandlung beginnt, bringt der Operationstisch den Patienten nun in die richtige Position.

In einigen Fällen muss der Operationstisch die Position des Patienten auch während der Bestrahlung korrigieren. Dies hängt vor allem von der Art und Position des Tumors ab und von den Bewegungsdaten des genau überwachten Patienten. Neben der geforderten Präzision im Submillimeterbereich, ist hier die Möglichkeit, Lasten von bis zu 200 kg oder mehr zu tragen, erforderlich.

Um den Patienten bestmöglich zu positionieren, eignen sich Operationstische mit Bewegungsfreiheit in allen sechs Achsen. Dies hilft einerseits, gesundes Gewebe zu schonen, andererseits kann durch dynamische Antriebe die Positionierung schnell erfolgen und so die gesamte Aufenthaltszeit für die jeweilige Therapieeinheit minimiert werden.

Bewegungs- und Positionierlösungen von PI

Für diese hochspezifische Aufgabe bietet PI mehrachsige, hochpräzise, parallel-kinematische Positionierungslösungen an: sogenannte Hexapoden.

Hexapoden sind, wie die Bezeichnung zeigt, Bewegungsplattformen, die auf sechs Streben mit variabler Länge basieren. Sie alle wirken zusammen auf eine Plattform und ermöglichen so Bewegungen in sechs Freiheitsgraden. PI verfügt über jahrzehntelange Erfahrung in der Entwicklung und Herstellung von Hexapoden. Bisher wurde eine Vielzahl von Modellen entwickelt, die die Kundenbedürfnisse hinsichtlich Positioniergenauigkeit, Geschwindigkeit und Dynamik von Bewegung, Nutzlast (von einigen Gramm bis zu mehreren Tonnen), Größe und Form widerspiegeln. Neben ihrer kompakten Bauweise ist die Präzision von Hexapoden im Vergleich zu gestapelten Systemen besonders hoch. Aufgrund der parallelkinematischen Eigenschaft, also der gemeinsamen Führung der Bewegungsplattform, können sich Fehler in einzelnen Achsen nicht summieren. Hexapoden eignen sich daher ganz besonders zur Positionierung von Patienten für die Strahlentherapie.

 

Lesen Sie mehr über unsere mehrachsigen, parallelkinematischen Positioniersysteme in unserem Flyer "Hexapods for Patient Couches in Radiotherapy".

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