CyberKnife
Sistema per radiochirurgia e radioterapia stereotassica
CyberKnife è un sistema robotico di altissima tecnologia. Grazie all’accuratezza del trattamento da esso garantito consente l’utilizzo sempre maggiore di protocolli clinici con un numero ridotto di sedute di trattamento.
"Con CyberKnife si concretizza la possibilità per il paziente di accedere ad un trattamento non invasivo, efficace e dall’impatto minimo sulla qualità di vita"
Lucia Graziosi, sales manager
SEI UN OPERATORE SANITARIO?
I contenuti che seguono sono rivolti agli operatori sanitari, in quanto riferiti a prodotti appartenenti alla categoria dei dispositivi medici che richiedono l’impiego o l’intervento da parte di professionisti del settore medico-sanitario.
N.B.: Ai sensi e per gli effetti dell’Art. 76 D.P.R. 445/2000, consapevole della responsabilità e delle conseguenze civili e penali previste in caso di dichiarazioni mendaci e/o formazione od uso di atti falsi, nonché in caso di esibizione di atti contenenti dati non più rispondenti a verità, confermo di essere un OPERATORE SANITARIO.
Il funzionamento del sistema
Il braccio robotico muove l’acceleratore lineare nello spazio intorno al paziente. Genera un elevato numero di fasci di radiazione con diverso orientamento in una geometria 3D non coplanare. Il trattamento avviene lungo un percorso predefinito nello spazio e suddiviso in punti, detti “nodi”, dove il robot può fermarsi per consentire al Linac di erogare il fascio.
Il sistema di guida mediante immagini consente di monitorare la posizione del target durante l’intero trattamento e correggere la direzione del fascio per qualsiasi spostamento individuato, sia esso continuo nel tempo o no. Il sistema di imaging è costituito da due tubi radiogeni, installati a soffitto, e due relativi detettori ad alta risoluzione posti a pavimento; consente così di mantenere sotto controllo la posizione del paziente e del target durante l’intero trattamento, al fine di guidare il robot nell’indirizzare i fasci di trattamento in modo che colpiscano il bersaglio con estrema accuratezza.
Il sistema di collimazione
Il sistema di collimazione
Il sistema CyberKnife è dotato di tre diversi sistemi di collimazione del fascio. I collimatori consentono di ottenere forma e dimensione del fascio di trattamento.
Collimatori fissi
A sezione circolare per trattare lesioni localizzate anche molto piccole.Collimatore a diametro variabile Iris
Riproduce le dodici aperture dei collimatori fissi. Consente di utilizzare diversi campi durante il trattamento senza la necessità di intervenire per cambiare collimatore.Collimatore multilamellare
Per il trattamento di lesioni di dimensione maggiore, riducendo il tempo di trattamento.
Il trattamento radiochirugico con CyberKnife
Il sistema CyberKnife è particolarmente indicato per i target che si muovono con il respiro. Il trattamento viene erogato durante il normale ciclo respiratorio del paziente, il quale non è costretto a trattenere il respiro (come con la tecnica di breath holding).
Con CyberKnife, il fascio segue il movimento del target in ogni istante (e non solo quando il target si trova in una certa zona, come con la tecnica di gating) e si adatta istantaneamente alle variazioni del pattern respiratorio (si tratta di un tracking dinamico).
Prima che inizi il trattamento, viene creato un modello dinamico di correlazione tra movimento esterno della superficie corporea e movimento interno del target. Il movimento interno del target è rilevato dal sistema di imaging tramite uno degli algoritmi di tracking (fiducial tracking o XsightLung tracking), il movimento esterno è rilevato con dei LED ottici applicati esternamente sul torace del paziente e individuati da una camera a infrarossi, che ne rileva la posizione in tempo reale.
Il modello viene aggiornato durante l’intero trattamento in modo che l’erogazione dei fasci si basi sull’attuale pattern respiratorio del paziente.
Elementi distintivi della tecnologia
CyberKnife è il sistema di radioterapia dotato di un robot che muove l’acceleratore lineare con sei gradi di libertà nello spazio intorno al paziente.
Grazie al suo sistema di imaging e al robot, consente il tracking dei movimenti del target durante l’intero trattamento; ne deriva un’accuratezza inferiore al millimetro. In questo modo è possibile erogare alte dosi al bersaglio, salvaguardando i tessuti sani e riducendo il numero di sedute di trattamento. Il notevole vantaggio per il paziente è la riduzione degli accessi ospedalieri per eseguire la terapia e i vantaggi in termini di costi (per il paziente e per il SSN) che ne conseguono.
Il sistema di tracking respiratorio Synchrony è l’unico che consente di seguire il target ed erogare i fasci mentre il paziente respira liberamente (no breath holding) e senza interrompere l’erogazione del fascio (no gating) durante tutto il trattamento mantenendo l’accuratezza sub-millimetrica (24,25,26,27,28).
Vantaggi clinici
Offre trattamenti più efficaci in termini di distribuzione e gradiente di dose salvaguardando gli organi a rischio
Grazie alla sua precisione sub millimetrica, consente di erogare alte dosi al bersaglio salvaguardando i tessuti sani
Vantaggi per il paziente
Consente di erogare trattamenti ipofrazionati (da 1 a 5 sedute di trattamento), con il notevole vantaggio per il paziente di ridurre gli accessi ospedalieri per eseguire la terapia e con conseguenti benefici in termini di costi sia per il paziente, sia per il Servizio Sanitario Nazionale
Il paziente può continuare a mantenere le proprie abitudini quotidiane, con un impatto minimo sulla vita sociale, soprattutto perché conclude la terapia al massimo in una settimana
Grazie al sistema di guida mediante immagini non sono necessari sistemi invasivi di immobilizzazione del paziente
Specialità cliniche e ambiti di applicazione
In ambito intracranico l’esperienza è molto ben consolidata nel trattamento di metastasi cerebrali (2,3,4,5,6) e tumori maligni, di tumori benigni come meningiomi (7,8,9,10,11), neurinomi dell’acustico (12,13,14), adenoma dell’ipofisi (15), di disturbi funzionali quali la nevralgia del trigemino (16,17) e le malformazioni arterovenose (18).
Il trattamento CyberKnife trova applicazione anche nell’ambito dei tumori orofaringei (19,20), dei ritrattamenti dei tumori testa-collo (21), delle metastasi ossee e delle lesioni spinali benigne e maligne (22,23).
Si hanno ottimi risultati per i tumori polmonari centrali, vicini alle strutture sensibili (29) e vicini alla parete toracica (30), per i tumori polmonari periferici non operabili (31,32, 33); vengono trattati tumori primitivi del polmone non a piccole cellule (34, 37, 38) e metastasi polmonari (35,38).
La radioterapia stereotassica con CyberKnife viene applicata per scelta in alternativa all’intervento chirurgico o laddove la chirurgia non è applicabile; in aggiunta sono trattate con CyberKnife delle recidive di adenocarcinomi e carcinomi squamosi precedentemente trattati con la radioterapia convenzionale.
Il trattamento CyberKnife è valido per i tumori prostatici a basso rischio e a rischio intermedio (39,40,41), per le recidive del tumore localizzato alla prostata precedentemente irradiato con la radioterapia convenzionale (42,43). Vengono trattati tumori epatici primitivi e metastasi epatiche (44,45,46,47,48,49,50,51,52,53), metastasi maligne del pancreas e tumori pancreatici vicino allo stomaco e al duodeno (54,55,56).
Per quanto riguarda la mammella trovano sempre maggiore applicazione i protocolli di Stereotactic Partial Breast Irradiation e di Accelerated Partial Breast Irradiation, (57,58,59,60) per il trattamento radiante post-chirurgico; in aggiunta vi sono i primi studi sul trattamento adiuvante con CyberKnife in singola frazione prima dell’intervento chirurgico (61).
In occasione del Congresso ESTRO 2021 tenutosi a Madrid la dottoressa Alison Tree (Consultant Clinical Oncologist presso il Royal Marsden NHS Foundation Trust di Londra) ha reso noti gli ultimi risultati del trial clinico PACE-B (Prostate Adavances in Comparative Evidence): confrontando diverse tecniche di radioterapia stereotassica con trattamenti ipofrazionati per i tumori prostatici, si osserva una superiorità del CyberKnife rispetto alle altre tecniche nel ridurre l’incidenza del grado due tardivo e la tossicità alla vescica.
Software di ottimizzazione VOLO TM
Utilizza la GPU per l’ottimizzazione del piano di cura, consentendo di ottenere un piano di trattamento in pochi secondi (il tempo di pianificazione del trattamento si è ridotto del 90%); grazie ad una più efficiente ottimizzazione del piano, il tempo di trattamento si è ridotto del 50%.
PreciseRTX® Retreatment Option
Nel sistema di pianificazione si possono importare piani di trattamento erogati in precedenza con qualsiasi acceleratore lineare; i contorni e le distribuzioni di dose del vecchio piano vengono deformati sulla nuova TAC, in modo da poter sommare il piano vecchio con il piano nuovo.
01/08/2024
CyberKnifeS7all’ARNAS G. Brotzu a Cagliari
CyberKnifeS7, sistema per la radiochirurgia e radioterapia stereotassica, è arrivato all’ARNAS G. Brotzu a Cagliari, la radioterapia oncologica più grande della Sardegna. Cosa succede quando arriva una tecnologia così innovativa? Vediamo in questo video i primi mo...
01/08/2024
CyberKnife: intervista al Dott. Raffaele Barbara, A.O. Brotzu
Intervista al Dott. Raffaele Barbara, Direttore S.C. Radioterapia Oncologica, A.O. Brotzu “Con l’arrivo CyberKnife all’Arnas Brotzu i pazienti sardi potranno essere sottoposti alle più moderne tecniche radiochirurgiche senza dovere migrare nei poli onc...
01/02/2023
Cyberknife, il braccio robotico che blocca la crescita dei tumori
Nel reparto di neurochirurgia dell’ULSS 8 di Vicenza, si taglia il traguardo dei 20 anni di attività del sistema robotico CyberKnife per la radiochirurgia e radioterapia stereotassica. Intervista al dott. Umberto Fornezza.
09/06/2022
Quando viene utilizzato CyberKnife e per quali patologie?
A Medicina 33, il quotidiano di medicina del Tg2, la voce di un paziente che ha beneficiato di CyberKnife e del Prof. Giuseppe Sanguinetti, Dir. Unità Oncologica dell’Istituto Nazionale Tumori Regina Elena di Roma (IRE).
25/06/2020
#andratuttobene con… la tecnologia CyberKnife
Intervista al Prof. Stefano Maria Magrini, Direttore della U.O. di Radioterapia degli Spedali Civili di Brescia
- Adler JR, Cox RS. Preliminary clinical experience with the Cyber-Knife: image guided stereotactic radiosurgery. Radiosurgery 1995;1:316-26
- WowraB. et al. J. Neurooncol. 2009; 94: 69-77
- MuacevicA. et al. J. Neurooncol. 2010; 97: 267-274
- Shultz et al. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2015; 92: 993-999
- Mengue L. et al. Brain metastases treated with hypofractionated stereotactic radiotherapy: 8 years experience after Cyberknife installation
- Hiroshi K. et al. Optimal hypofractionated conformal radiotherapy for large brain metastases in patients with high risk factors: a single-institutional prospective study
- Colombo F. et al. Neurosurgery. 2009; 64: A7-13
- Conti A. et al. Normofractionated stereotactic radiotherapy versus CyberKnife-based hypofractionation in skull base meningioma: a German and Italian pooled cohort analysis
- Manabe Y. et al. CyberKnife Stereotactic Radiosurgery and Hypofractionated Stereotactic Radiotherapy As First-line Treatments for Imaging-diagnosed Intracranial Meningiomas
- Oermann E. et al. Five fraction image-guided radiosurgery for primary and recurrent meningiomas
- Yazici O. et al. Intracranial meningioma: Experience with stereotactic radiotherapy
- Jumeauet al. Tumori. 2016; 102: 569-573
- HansasutaA. et al. Neurosurgery. 2011; 69: 1200-1209
- CasentiniL. et al. J. Neurosurg. 2015; 122: 818-824
- KilloryB.D. et al Neurosurgery. 2009; 64: A19-25
- Romanelli P, Conti A, Bianchi L, Bergantin A, Martinotti A, Beltramo G, Image-Guided Robotic Radiosurgery for Trigeminal Neuralgia. Neurosurgery 2017 Dic
- Conti A. et al. Factors affecting outcome in frameless non-isocentric stereotactic radiosurgery for trigeminal neuralgia: a multicentric cohort study
- Colombo F. et al. Early results of CyberKnife radiosurgery for arteriovenous malformations
- Al-Mamganiet al. Stereotactic body radiotherapy: a promising treatment option for the boost of oropharyngealcancers not suitable for brachytherapy: a single-institutional experience. Red Journal 2012;82:1494-1500
- Al-MamganiA et al. A prospective evaluation of patient-reported quality-of-life after (chemo)radiation for oropharyngeal cancer: which patients are at risk of significant quality-of-life deterioration? RadiotherOncol. 2013 Mar;106(3):359-63.
- Vargo J et al. Prospective evaluation of PR-QoL outcomes following SBRT +cetuximab for locally recurrent, previously irradiated H&N cancer RadiotherOncol 2012
- Pontoriero A. et al. Stereotactic Body Radiation Therapy With Simultaneous Integrated Boost in Patients With Spinal Metastases
- Conti A. et al. Decision Making in Patients With Metastatic Spine. The Role of Minimally Invasive Treatment Modalities
- MuacevicA. et. al. TCRT. 2007; 6(4): 321-328. https://doi.org/10.1177/153303460700600409
- Sumida I. et al. J. App. Clin. Med. Phys. 2016; 17(2): 74-84. http://doi.org/10.1120/jacmp.v17i2.5914
- Hoogeman Mischa et al. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2009; 74(1): 297-303
- Nioutsikouet al. Med. Phys. 2008; 35(4): 1232-1240
- Seppenwooldeet al. Med. Phys. 2007; 34(7): 1774-2784
- Nuyttens J.J. et al. Radiotherapy and Oncology. 2012; 102: 383-387
- Podder T. et al. Future oncology. 2014; 10(15): 2311-2317
- Brown W.T. et al. Clin. Oncol. (R. Coll. Radiol.). 2009; 21: 623-631
- Snider J.W. et al. Front. Oncol. 2012; 2: 63. https://doi.org/10.3389/fonc.2012.00063
- Lischalk J.W. et al. J. Radiat. Oncol. 2016; 5: 379-387
- Van der Voort van Zyp NC, Prevost JB, Hoogeman MS et al. Stereotactic radiotherapy with real-time tumor tracking for non-small cell lung cancer: clinical outcome. Radiother Oncol 2009; 91(3):296-300
- Brown WT, Wu X, Fowler JF et al. Lung metastases treated by Cyberknife image-guided robotic stereotactic radiosurgery at 41months. South Med J 2008; 101(4):376-382
- Lischalk J. et al. Stereotactic body radiotherapy (SBRT) for high-risk central pulmonary metastases
- Sumodhee et al. Long term efficacy and toxicity after stereotactic ablative reirradiation in locally relapsed stage III non-small cell lung cancer
- Repka M. et al. Five-fraction SBRT for ultra-central NSCLC in-field recurrences following high-dose conventional radiation
- Meier R, et al. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2016; 96(2): S33-S34 Prospective evaluation of CyberKnife System stereotactic radiosurgery for low and intermediate risk prostate cancer: Homogenous Dose Distribution
- Fuller DB, et. al. J Clin Oncol. 2017; 35(6S) Prospective evaluation of CyberKnife System stereotactic radiosurgery for low and intermediate risk prostate cancer: Emulating HDR brachytherapy dosimetry
- Katz A. et al. Stereotactic Body Radiotherapy for Low-Risk Prostate Cancer: A Ten-Year Analysis
- Robotic Stereotactic Retreatment for Biochemical Control in Previously Irradiated Patients Affected by Recurrent Prostate Cancer. Loi M, Di Cataldo V, Simontacchi G, Detti B, Bonomo P, Masi L, Desideri I, Greto D, Francolini G, Carfora V, Pezzulla D, Perna M, Carta GA, Livi L.
- Olivier J. et al. Stereotactic Re-irradiation for Local Recurrence in the Prostatic Bed After Prostatectomy: Preliminary Results
- Anderson EM, Koong A, Yang G et al. Phase I dose escalation study of stereotactic radiosurgery for liver malignancies (poster presentation). Proceedings of the ASCO 2007 Gastrointestinal Cancers Symposium Orlando, Florida, USA, 19-21 January 2007
- Choi BO, Jang HS, Kang KM et al. Fractionated stereotactic radiotherapy in patients with primary hepatocellular carcinoma. Jpn J Clin Oncol 2006; 36:154-158
- Tse RV, Hawkins M, Lockwood G et al. Phase I study of individualized stereotactic body radiotherapy for hepatocellular carcinoma and intrahepatic cholangiocarcinoma. J Clin Oncol 2008; 26(4):657-664
- Robotic radiosurgery treatment in liver tumors: Early experience from an Indian center. Dutta D, Krishnamoorthy S, Sudahar H, Muthukumaran M, Ramkumar T, Govindraj J
- Yuan Z. et al. OncoTargets and Therapy. 2014; 7: 915-923.
- Mahadevan A. et al. Radiat. Oncol. 2018; 13(1)
- Andratschka N. et al. BMC Cancer. 2018; 18(1)
- Yuan Z. et al. OncoTargets and Therapy. 2013; 6: 1527-1532
- Inhat P. et al. Stereotactic body radiotherapy using the CyberKnife® system in the treatment of patients with liver metastases: state of the art
- Sun J. et al. Repeated CyberKnife stereotactic body radiation therapy in hepatocellular carcinoma
- Mahadevan A. et al. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2010; 78: 735-742
- Mahadevan A. et al. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2011; 81(4): 615-622
- Goldsmith C. Stereotactic ablative radiotherapy (SABR) as primary, adjuvant, consolidation and retreatment option in pancreatic cancer: scope for dose escalation and lessons for toxicity
- Rahimi A. et al. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2017; 98(1): 196-205 https://doi.org/10.1016/j.ijrobp.2017.01.020
- Vermeulen S. et al. Frontier in Oncology. 2011; 1: 43 https://doi.org/10.3389/fonc.2011.0004
- Vermeulen S. and Haas J.A. Translational Cancer Research. 2014; 3(4)
- Lozza, Fariselli et al. Partial breast irradiation with CyberKnife after breast conserving surgery: a pilot study in early breast cancer
- Di Cataldo, Francolini, Livi Robotic preoperative breast radiotherapy: tracking uncertainties and dosimetric implications
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