پایگاه آموزشی و اطلاع رسانی مهندسی پزشکی

درمان سرطان با سایبرنایف (بخش اول)

پرتودرمانی یا رادیوتراپی (Radiation Therapy) ‌یکی از مهم‌ترین شاخه‌های فیزیک پزشکی است. پرتودرمانی به درمان بیماری با استفاده از پرتوهای نافذ مانند پرتوهای ایکس ، آلفا ، بتا و گاما که یا از دستگاه تابیده می‌شوند یا از داروهای حاوی مواد نشاندارشده ساطع می‌شوند ، گفته می شود.
کاربرد اصلی پرتو درمانی در معالجه و یا تقلیل امراض سرطانی است. پرتودرمانی یکی از درمان‌های سرطان است که در آن با تابانیدن اشعه بر توده سرطانی ، سلول‌های سرطانی کشته می‌شوند. پرتودرمانی با اهداف و شیوه‌های متنوع و متفاوتی انجام می‌شود.

انجام پرتو درمانی نیاز به امکانات و محاسبات دقیق دارد. باید دقیقاً محاسبه شود که چه میزان اشعه به بدن تابانیده شود ، این میزان اشعه باید دقیقاً بر هدف متمرکز شود. از آنجا که توده‌ای که اشعه می‌گیرد در عمق بدن قرار دارد ، باید اشعه طوری تابانیده شود که اعضای سر راه تحت تأثیر قرار نگیرند. به همین منظور گاهی اشعه کل مورد نیاز را محاسبه می‌کنند و از چند مسیر اشعه را به بدن می‌تابانند ؛ به طوری که نهایتاً میزان کلی پرتو دریافتی برای کشتن سلول‌های سرطانی کافی باشد اما از آنجا که اشعه به چند باریکه تقسیم شده و از چند زاویه به بدن تابانیده شده ، اعضای سر راه آسیب نمی‌بینند.
نزدیک دو سوم از بیماران سرطانی در جریان مداوای خود از پرتودرمانی استفاده می‌کنند. در سال 2004 ، این تعداد در آمریکا به 1 میلیون نفر رسید. در این میان ، سرطان پروستات ، سرطان ریه  و سرطان سینه 56% معضلات را تشکیل می‌دادند.

سایبرنایف برای رادیوتراپی دقیق
سایبر نایف یک نوع ربات رادیوتراپ است. دستگاه رادیوتراپی رباتیک سایبر نایف برای درمان سرطان از سال 2009 مورد استفاده قرار گرفته شده است.
سایبرنایف ، شیوه‌ای از پرتودرمانی است که به وسیله دکتر جان آر آدلر ، استاد جراحی مغز و اعصاب و پرتودرمانی و همچنین پیتر و راسل شونبرگ بنیان نهاده شد. در این شیوه البته خبری از چاقوی واقعی نیست ولی پرتو تابانیده شده مانند چاقویی دقیق و بدون درد ، بدون اینکه نیاز به بیهوشی باشد ، عرصه را بر سلول‌های سرطانی تنگ می‌کند.
دستگاه سایبر نایف با تنفس بیمار به حرکت در می‌آید و می‌تواند تومورهای سرطانی را با دقت بسیار بالاتر از روش‌های دیگر مورد هدف قرار دهد و میزان آسیب به بافت‌های سالم را کاهش دهد. این دستگاه در واقع نوعی شتابگر خطی فشرده است که روی بازوی رباتیک نصب شده است. سایبر نایف با استفاده از بازوی رباتیک پرتوهای چندگانه تشعشعات با دز بالا را از زوایای مختلف انتقال می‌دهد.
حین کار این دستگاه ، دوربین‌های مجهز به اشعه ایکس تنفس بیمار را کنترل می‌کنند و بـرای بـه حـداقل رساندن آسیب به بافت‌های سالم ، جهت پرتوهای رادیوتراپی را تنظیم می‌کنند. دقت بالای این دستگاه ، درمان تومورهای سرطانی را که در نقاط حساس بدن نظیر نخاع قرار دارند یا دسترسی به آن ها دشوار است ، تسهیل می‌کند.
سـایبرنایف جدیدترین تکنولوژی جراحی رادیویی (رادیوسرجری) در دنیا است که می‌تواند بسیاری از تومورهای سرطانی را در نقاط مختلف بدن درمان کند. با استفاده این تکنولوژی بسیاری از تومورهای سرطانی که در نقاطی از بدن قرار دارند که دست جراحان به آن نمی رسد یا درمناطق بسیار حساس همانند ساقه مغز ، نخاع ، پانکراس ، ریه و ... قرار دارند ، قابلیت درمان پیدا کرده اند.
متأسفانه تکنولوژی سایبر در ایران کاملا شناخته شده نیست ؛ در حالی که هم اکنون در بیش از  18 کشور دنیا و 150 مرکز فوق تخصصی سرطان دنیا این دستگاه نصب و راه اندازی شده و تا کنون بیش از 40 هزار بیمار سرطانی در شش سال گذشته با سایبرنایف درمان شده‌اند.
سایبرنایف به وسیله بازوی روباتیک خود ، پرتوهای انرژی پرقدرت را از مسیرهای چندگانه به محل دقیق تومور تابنده و موجب نابودی آن می شود. به وسیله این روش درمان ، میزان عوارض جانبی تا مقدار بسیار زیادی کاهش پیدا می کند ، زیرا این دستگاه  روباتیک سعی می کند پرتوهای تابشی را به محل دقیق تومور بتاباند و از درگیر کردن بافت های سالم آن خوداری می شود. به علاوه ، تکنولوژی جدید سایبر نایف می تواند هدف های متحرک مانند سرطان ریه را هم به آسانی نابود کند. این دستگاه قابلیت تنظیم بر اساس حرکات مرتب سینه هنگام نفس کشیدن را دارد. این باعث می شود که دیگر نیازی به نگهداشتن نفس توسط بیمار نباشد و درمان با سرعت بیشتری پیش رود. بدون هیچ برش یا بیهوشی در طول درمان ، اکثر بیماران می توانند پس از پایان جلسه رادیوسرجری به زندگی عادی خود برگشته و به فعالیت روزانه خود بپردازند.
هدف‌گیری تومورها در سایبرنایف با دقت بیشتری نسبت به شیوه‌های معمول صورت می‌گیرد. سایرنایف نخستین بار در سال 1990 معرفی شد.

بــرای انـجــام فـراینـد سـایبـرنـایـف از شیـوه‌هـای مختلفی استفاده می‌شود ، مثلا در مورد توده‌های واقع در حفره جمجمه از سیستمی موسوم به 6D Skull اســتــفـــاده مـی‌شـود. بــا ایــن شـیــوه مـیــزان دقــت سایبرنایف به نیم میلیمتر می‌رسد.
اما در مورد توده‌های نخاع یا ریه ، اوضاع اندکی مـتـفـاوت اسـت. از آنـجـا که مهره‌ها نسبت به هم حرکت می‌کنند و ریه هم در حین تنفس منبسط و مــنــقــبــض مـــی‌شـــود ، بـــر خـــلاف جــمــجــمـــه کـــه اسـتـخــوان‌هــایــش  ثــابـت هستنـد، بـایـد از سیستـم دیگری استفاده شود، این سیستم Xsight نام دارد.
کار دیگری که برای تعیین محل دقیق ضایعه در بافت نرم می‌توان انجام داد ، علامت‌گذاری محل با نشانه‌های طلایی است. طلا به خاطر سازگاری زیستی و چگالی بالا و در نتیجه مشخص شدن آسان با اشعه ایکس انتخاب می‌شود. این نشانگرها بـا رادیـولـوژی مـداخـله‌ای یا جراحی در بدن کار گذاشته می‌شوند. البته بین کاشت این راهنماها و اسـتـفـاده از سـایـبـرنـایـف نـباید فاصله زیادی بیفتد ، چون ممکن است این علایم حرکت کنند. 
اگر از فناوری مناسبی استفاده نشود ، در حین پـرتـودرمـانـی اعـضـای سـالـم مجاور توده ، هم در معرض توده قرار می‌گیرند و میزان پرتودهی توده هم کاهش می‌یابد.
بـرای ایـن مـنـظـور ، از سـیـسـتـمـی بـه نام سیستم همگام‌سازی استفاده می‌شود. در این شیوه الیاف اپتیکی روی پوست شکم قرار داده می‌شوند که حرکت شکم را حین پرتودهی مشخص می‌کنند ، یـک الـگـوریتم کامپیوتری میزان حرکت شکم را محاسبه مـی‌کـنـد و بـه بـازوی روباتـیک دسـتـور می‌دهد که متناسب با حرکت شکم تغییر جهت دهد.
نـکتـه مهـم دیگـر ایـن اسـت کـه در روش‌هـای پرتودرمانی روتین ممکن است به جلسات روزانه نیاز داشته باشند که ممکن است نهایتاً چند هفته طول بکشند اما با سایبرنایف می‌توان در یک تا پنج جلسه کار را تکمیل کرد. بر اساس ماهیت تومور مـی‌تـوان سـایـرنـایـف را بـه تـنـهـایی یا در ترکیب با جراحی یا شیوه پرتور درمانی کل مغز مورد استفاده قرار داد.
بــنــابــرایــن اسـتـفــاده از ایــن روش بــرای درمــان تومورهایی که در محل های بسیار حساس (مانند تومور مغزی و یا تومور نخاع)  قرار دارند ، بسیار مفید و حیاتی است. به وسیله بازوهای روباتیک سایبرنایف دیگر نیازی به استفاده از قالب سر و فیکس کردن سر بیمار در پرتو درمانی تومور مغزی نیست و این درمان را برای بیمار بدون درد خواهد کرد.
نتیجه عمل به وسیله سایبر نایف در بسیاری از غدد سرطانی بدن مخصوصاً مغز ، نخاع ، شش ، کلیه ، پانکراس ، ستون فقرات و پروستات شگفت انگیز است و درصد بسیار بالایی از بیمارن هیچ گاه دیگربه بیمارستان بر نمی گردند. باید در نظر گرفت که سایبر نایف برای تمامی تومورهای سرطان قابل استفاده نیست. به عنوان مثال از سایبر نایف نمی توان جهت درمان سرطان سینه و یا کولون استفاده کرد.

نحوه کلی درمان به وسیله سیستم روباتیک سایبر نایف
مرحله اول: بسته به نوع تومور سرطانی از بیمار ام آر آی و یا سی تی اسکن تهیه می‌شود.
مرحله دوم: اطلاعات سی تی اسکن و ام آر آی به سیستم کامپیوتری سایبر نایف جهت برنامه ریزی درمان داده می شود. نرم افزار پیشرفته این سیستم روباتیک به صورت بسیار دقیق برای نابود کردن تومور ، نوع ، مقدار و جهت تابش پرتو را برنامه‌ریزی می کند. در این مرحله با نظر متخصص مشخص می شود چند جلسه برای درمان تومور کافی است.
مرحله سوم: بیمار به اتاق سایبر نایف انتقال پیدا کرده و بر روی تخت دراز می کشد و در حالی که ماسکی بر روی صورت دارد و به موسیقی گوش مـی کنـد ، بـدون درد مـورد درمـان قـرار می گیرد. مـعـمـــولا هـــر دوره کـمـتـــر از 50 دقـیـقـــه بـــه طـــول می‌انجامد و بیمار می تواند بعد از آن به محل اقامت خود بازگردد.
بسته به نوع تومور تعداد جلسات سایبر نایف مشخص می شود که به صورت معمول بین 3 تا 10 جـلـســه خــواهــد بــود ، هــر چـنــد در تــومـورهـای پیشرفته جلسات بیشتری نیاز است.

مزایای استفاده از سایبرنایف
- کیفیت بهتر زندگی در طول  درمان و بعد از آن
- ‌دسـتــرســی بـهـتــر بــه تــومــورهــای بــزرگ‌تـر ، غیر‌قابل دسترسی و غیر قابل جراحی
- ‌تابش دقیق تر اشعه به تومور
‌- تـوانـایـی درمـان تـومـورهـای مـتعدد در نقاط مختلف در طول جلسه درمان
- ‌عدم نیاز به بستری شدن در بیمارستان
- ‌در مــعـــرض حـــداقـــل تـــابـــش قــرار گــرفـتــن بافت‌های سالم اطراف تومور
- ‌درمـان بـرخـی ضـایعات که قبلا تحت تأثیر حداکثر دز مجاز اشعه درمانی سنتی قرار گرفته‌‌اند.
- ‌عـدم نیاز به پیچ کردن سر هنگام درمان در مقایسه با تکنولوژی های قدیمی تر مانند گامانایف
- ‌عـدم نـیـاز بـه هیچ‌گونه برش یا جراحی در هنگام درمان
‌- عدم از دست دادن خون در هنگام درمان
‌- بـدون احسـاس هیچ‌گونه درد در هـنـگـام درمان
- ‌بدون نیاز به بی حسی یا بی هوشی
- ‌بازگشت فوری بیمار به فعالیت های عادی و روزانه

منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی

کلمات کلیدی: biomedical engineering ، مهندسی پزشکی ، آشنایی با مهندسی پزشکی ، معرفی مهندسی پزشکی ، مهندسی پزشکی گرایش بالینی ، مهندسی پزشکی گرایش بیومکانیک ، مهندسی پزشکی گرایش بیوالکتریک ، مهندسی پزشکی گرایش بیومتریال (بیومواد) ، مهندسی پزشکی ایران ، مهندسی پزشکی دانشگاه پیام نور ، پایگاه آموزشی و اطلاع رسانی مهندسی پزشکی ، اخبار و تازه های مهندسی پزشکی ، مقالات مهندسی پزشکی ، آموزش مهندسی پزشکی ، دانلود کتاب های مهندسی پزشکی ، دانلود جزوه های مهندسی پزشکی ، دانلود نمونه سوالات امتحانی مهندسی پزشکی ، سایبرنایف ، پرتودرمانی ، Radiation Therapy ، رادیوتراپی ، درمان سرطان ، رادیوسرجری