Il trattamento del cancro del futuro

Storia di successo

Puntare le nanoparticelle con la robotica

Le misure chemioterapiche sono un peso immenso per i pazienti affetti da cancro, poiché i farmaci ad alte dosi che circolano nel corpo per combattere le cellule tumorali colpiscono anche le cellule sane. Il progetto di ricerca SEON dell'ospedale universitario di Erlangen mira a utilizzare un robot per combattere con precisione i tumori solidi o le metastasi.

TASK

Automazione in oncologia

In medicina - in particolare nel trattare o operare i pazienti - i robot hanno ancora i loro limiti. Anche se si comportano bene nella chirurgia robotica assistita, il loro uso è ancora lontano dallo standard. Questo potrebbe cambiare, tuttavia, grazie al progetto SEON dell'Ospedale Universitario di Erlangen, che sta mettendo un robot Stäubli in uso in oncologia per la prima volta.

Fino ad ora, alla maggior parte dei pazienti di cancro sono stati prescritti un intervento chirurgico e/o una chemioterapia. Quest'ultima è di solito un modo arduo per i malati di combattere i tumori. Questo perché qualsiasi ciclo di trattamento chemioterapico richiede un tributo immenso al corpo. I farmaci ad alte dosi necessari per combattere le cellule tumorali circolano attraverso il corpo. Nel processo, colpiscono anche le cellule sane, indebolendo il paziente.

L'obiettivo del progetto di ricerca SEON è quello di aprire strade completamente nuove per il trattamento dei tumori attraverso la robotica. L'idea è che i tumori solidi (metastasi) sarebbero mirati con precisione come alternativa alla chemio. A questo scopo, il team di Erlangen ha sviluppato nanoparticelle magnetiche che servono come mezzo di trasporto per i farmaci.

Il robot scelto per questa delicata missione è un grande robot a sei assi Stäubli TX200 dotato di una testa magnetica. In un processo chiamato "magnetic drug targeting", la testa magnetica si libra sul corpo del paziente, dirigendo le nanoparticelle magnetiche con il principio attivo direttamente al tumore. Far funzionare la teoria nella pratica richiede gli sforzi di medici, ingegneri meccanici ed esperti di robotica.

SOLUZIONE

Precauzioni di sicurezza rigorose incorporate nella routine quotidiana dell'ospedale

Fin dall'inizio del progetto, è stato chiaro quanto sarebbe stata cruciale la condivisione delle competenze. Gli ospedali di solito mirano a portare attrezzature pesanti come macchine a raggi X o scanner CT in una fase iniziale della costruzione, per esempio prima che le pareti divisorie vengano installate. Nel caso del progetto SEON, tuttavia, il TX200 doveva essere installato mentre l'ospedale continuava a svolgere la sua normale attività.

Questo ha richiesto una pianificazione logistica esperta. Per l'azienda di ingegneria meccanica MBFZ toolcraft GmbH e i suoi partner, significava aprire un muro esterno, sollevare il piedistallo e il robot preassemblato nell'edificio, e richiudere il muro - idealmente senza interrompere la routine quotidiana della clinica.

Per permettere l'installazione del TX200 in conformità con i più alti standard di sicurezza, il pavimento della sala di trattamento è stato sottoposto in anticipo a un test statico ed è stato rinforzato per ricevere la macchina da due tonnellate. Dopo che il robot è stato attentamente manovrato nella sua posizione calcolata con precisione, il cemento è stato versato intorno alla base per assicurare che potesse operare in sicurezza mentre faceva pieno uso dei suoi gradi di libertà.

Con il collegamento dei sistemi elettrici e di controllo, il TX200 era quasi pronto per entrare in azione dopo poche ore. Il passo successivo del progetto era che il robot fosse impostato e programmato dagli esperti di Stäubli.

Per garantire che i medici dell'ospedale universitario di Erlangen potessero usare in modo sicuro il robot Stäubli per la loro ricerca, era necessaria una formazione intensiva. Due medici dell'ospedale hanno ricevuto diversi giorni di formazione tecnica sui comandi e sul pannello operativo del TX200 presso la sede centrale di Stäubli a Bayreuth. L'obiettivo era quello di far funzionare in modo sicuro il TX200 su un manichino nel reparto di oncologia per far progredire la loro ricerca sul targeting magnetico dei farmaci.

Gli esperti di robotica di Stäubli si sono concentrati in particolare sulla questione della sicurezza. A differenza di un ambiente industriale, il TX200 non ha schermature per proteggere l'operatore. Questo perché in un ambiente clinico, è necessario che uomini e robot lavorino insieme in uno spazio ristretto per fornire un trattamento ottimale ai pazienti. Una prima volta per Stäubli!

USO DA PARTE DEL CLIENTE

- Tracciamento preciso delle coordinate di trattamento specifiche del paziente

- Un aiuto inestimabile per il personale medico

- Evitare gli errori/le imprecisioni rispetto al movimento manuale del magnete