Cyberknife

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Schema del CyberKnife

Il CyberKnife è un sistema robotizzato di radiochirurgia stereotassica, ideato nel 1997 dal neurochirurgo statunitense John R. Adler, professore di neurochirurgia e radioterapia presso la Stanford University e da Peter e Russell Schonberg della Schonberg Research Corporation sviluppato dall'azienda Accuray.

L'idea del CyberKnife è un'evoluzione dei trattamenti con acceleratore lineare in tre dimensioni effettuati per la prima volta dal fisico medico Renzo Carlo Avanzo e dal neurochirurgo Federico Colombo nel novembre 1982 ispirati a loro volta dall'apparecchiatura denominata GammaKnife, inventata dal neurochirurgo svedese Lars Leksell (1907-1986) e dal radiobiologo Bjorn Larsson. Altri centri neurochirurgici altamente specializzati lo possiedono, anche in Europa.
Oggigiorno circa un centinaio di centri europei possiedono tale apparecchiatura elettromedicale (in Italia vi sono 8 dispositivi distribuiti tra Nord, Centro e Sud). [1]

Sistema Cyber Knife[modifica | modifica wikitesto]

Il Cyber Knife è composto da determinate componenti, tra cui troviamo: braccio robotico, acceleratore lineare, collimatore, lettino robotico, sistema imaging e sistema Synchrony. Il braccio robotico ha 6 gradi di libertà e 120 nodi principali (punti in cui il supporto robotico si può posizionare) in cui può assumere ben 12 direzioni diverse per ognuno di essi; si ha così un totale di 1440 orientazioni differenti con una ripetibilità di posizionamento inferiore a 0,12mm. Tutto ciò è molto utile per avere una maggiore conformazioanlità possibile per il trattamento. L’acceleratore lineare è un sistema compatto dal peso di 160 Kg installato sul braccio robotico. Utilizza fotoni da 6 MV con un Dose Rate (dose equivalente per unità di tempo; si misura in Sv/h) di 800 MU/min. Al suo interno è presente una prima forma di collimazione a cui si aggiungeranno i vari collimatori secondari di cui è accessoriato il Cyber Knife. Il sistema di collimazione secondario è formato da 12 collimatori circolari intercambiabili di vario diametro (da 5 a 60 mm). Inoltre è presente anche un collimatore IRIS avente 12 segmenti mobili così da creare campi di varie dimensioni (le stesse dei collimatori circolari). Il Cyber Knife offre la possibilità di selezionare collimatori fissi che IRIS grazie ad un sistema robotico chiamato, Xchange, che cambia automaticamente il collimatore senza dover interrompere il trattamento. Il lettino è la parte del macchinario su cui il paziente viene posizionato durante tutto il trattamento. Esistono due versioni di quest’ultimo: uno con 6 gradi di libertà, l’altra con 5. Con questo viene assicurata un’accuratezza sub-millimetrica nel posizionamento permettendo al tecnico di apportare piccole correzioni (durante questa fase) dalla stazione di controllo. Il sistema di imaging è garantito da 2 coppie di sorgenti raggi X di bassa energia sul soffito e di rilevatori al silicio amorfo integrati nel pavimento. Per quanto riguarda la fase pre-trattamento vengono acquisite due immagini perpendicolari del paziente durante il posizionamento e regisrate successivamente con le DRR (Radiografie Digitali Ricostruite) create dal TPS. Mentre per quel che riguarda l’Imaging intra-frazione, prima di erogare il fascio, il braccio corregge la direzione in base alla posizione del paziente, eseguendo un tracking in tempo reale della zona della lesione tramite i suoi surrogati. Il robot piò correggere un massimo di: 10mm per traslazioni, 1° per Pitch e rotazione e 3° per Yaw. Il sistema Synchrony è utilizzato per il monitoraggio del movimento respiratorio ed è formato da 3 camere installate su un braccio mobile in grado di visualizzare dei LED posti sul paziente. Dopodiché questo sistema è in grado di confrontare (grazie a markers esterni ed interni) il movimento esterno con quello del tumore; così siamo capaci di seguire il target in ogni posizione che assume durante tutto il trattamento.

Funzionamento[modifica | modifica wikitesto]

Il Cyberknife è un dispositivo elettromedicale per radioterapia utilizzato per debellare forme tumorali. Il suo funzionamento si basa quindi sull'irradiamento (effettuato con Raggi X a elevata potenza) del paziente da diverse angolazioni per minimizzare i danni sui tessuti sani irradiati ottenendo comunque un fuoco ottimo sul bersaglio. La radioterapia è resa ottimale grazie al continuo monitoraggio della posizione del tumore con un sistema incrociato di Raggi X stereoscopici e led applicati sul torace del paziente. Tali led toracici permettono di seguire il tumore durante la respirazione del paziente e di arrestare automaticamente la somministrazione in caso di movimenti bruschi. Il monitoraggio a Raggi X serve, invece, per localizzare il tumore, mantenerlo monitorato, correggere la calibrazione respirazione-led e localizzare i tessuti non-bersaglio per poter fare un therapy planning.
La durata della terapia, tolto il tempo di preparazione del macchinario e del paziente, ha una durata di qualche decina di minuti a seconda della somministrazione da effettuare.

Trattamenti Cyber Knife[modifica | modifica wikitesto]

Si consideri comunque che con questo trattamento viene sottointeso in intervento radiochirurgico, ovvero utilizzare dosi relativamente alte per colpire una lesione estremamente precisa. Le terapie possono essere eseguiti in maniera ipofrazionata (dividere il fascio in più frazioni in modo tale da riuscire a ridurre al minimo la dose assorbita da eventuali organi a rischio) o in singola seduta.

Ci sono varie indicazioni per il trattamento chirurgico con Cyber Knife. I trattamenti che prediligono l’utilizzo di questa terapia sono rappresentati dai tumori benigni e maligni del sistema nervoso centrale, tra i quali:

Ovviamente non è utilizzato soltanto per patologie neurali (come nel caso del Gamma Knife), ma anche per lesioni in zone critiche come ad esempio: midollo spinale, fegato, pancreas, polmoni e prostata.

Inoltre si può considerare come unica variante per quanto riguarda i pazienti trattati precedentemente con terapia standard per tumori primitivi che presentano recidiva.

Sistema "Cyberknife"

Curiosità[modifica | modifica wikitesto]

La stessa cura viene effettuata dalla Tomotherapy con le uniche differenze che la somministrazione non avviene tramite un braccio ed un lettino robotizzato, ma con un gantry ed un lettino fisso (come altri sistemi tomografici).
Nel 2011 Accuray compra il sistema Tomotherapy per oltre 277 milioni di dollari.
Cyberknife è presente sul mercato da svariati anni. L'evoluzione di questo macchinario negli anni si è basata sull'incremento del software e sulla ottimizzazione di questo, tanto da ridurre i tempi di cura da qualche ora a qualche decina di minuti.
Il costo di questo macchinario si aggira attorno ai 4-6 milioni di € (IVA esclusa). Inoltre il CyberKnife, come quasi tutti gli apparecchi per radioterapia, necessità di un bunker con specifiche tecniche che garantiscano un livello di sicurezza adeguato degli utenti e dell'area sanitaria

Cunclusioni[modifica | modifica wikitesto]

Sicuramente l’utilizzo del Cyber Knife durante i trattamenti può portare a numerosi vantaggi quali: un’alta conformità di dose, la possibilità di poter attuare terapia ipofrazionate o addirittura in singole frazioni, ma cosa ancora più importante, non sono presenti sistemi di immobilizzazione invasivi dando cosi possibilità al paziente di avere il maggior comfort possibile. Ovviamente questo sistema di ultima generazione porta con sé numerosi svantaggi tra cui: la complessità del sistema, il problema di avere un TPS e fantocci specifici e dedicati, i trattamenti hanno tempi molto lunghi oltre al di fatto di poter avere l’inconveniente della presenza di Punti Caldi in zone al di fuori del PTV.

Note[modifica | modifica wikitesto]

Cyberknife

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