Thermotherapie tegen tumoren
Thermotherapie versterkt het effect van kankerbehandelingen. Voor de moeilijke hoofd-halstumoren ontwikkelde het Erasmus Medisch Centrum er een warmtekraag voor. Spinoff Sensius brengt nu met hulp van Technobis Mechatronics’ gestructureerde aanpak van productontwikkeling de gebruikersvriendelijke Hypercollar3d naar de kliniek.
Thermotherapie gebruikt rf (‘magnetronstraling’) om tumoren heel plaatselijk te verhitten tot ruim 43 graden Celsius, zonder nadelige neveneffecten. In aanvulling op bestraling en/of chemotherapie vergroot dit de effectiviteit van kankerbehandeling. Sinds 2000 onderzoekt het Erasmus MC de toepassing op hoofd-halstumoren. Technisch zeer uitdagend vanwege de nabijheid van gevoelige organen zoals slokdarm, ogen en ruggenmerg. De Rotterdamse onderzoekers bouwden een onderzoekapparaat, de Hypercollar met warmtekraag, en ontwikkelden voor de therapieplanning slimme software die op basis van ct- of mri-scans de richting en intensiteit van de rf-antennes instelt. Daarmee toonden ze aan dat thermotherapie de prognose voor patiënten met hoofd-halstumoren verbetert. Om het apparaat naar klinische toepassing te brengen, werd in 2015 Sensius opgericht.
Sensius ging met Technobis Mechatronics in zee voor het ontwerp en de realisatie van de Hypercollar3d. De doorslag gaf de gestructureerde aanpak van Technobis, met een opdeling van het project in overzichtelijke deelproblemen en een heldere onderbouwing van tijdpad en kosten, aldus Sensius-ceo Paul van den Biggelaar. ‘Bovendien stelden ze actief aanvullende vragen over de constructie en de medische achtergrond. Zo wisten ze kennis naar boven te halen die in de academische omgeving was ingebed. Dit gaf ons vertrouwen dat hun benadering kon compenseren voor de minder gestructureerde academische aanpak.’ Iso 13485-certificering legt daarvoor de basis.
Voor de stap naar de kliniek doorloopt Technobis nu met Sensius het complete traject, van concept tot produceerbaar serieapparaat. Interviews met potentiële eindgebruikers leggen de basis voor de gebruikers- en systeemrequirements, en de specificaties.
Modulaire opbouw
Cruciaal is de gebruikersvriendelijkheid. Die vereist automatisering van de workflows in therapie, zodat de operator niet tal van variabelen hoeft in te stellen zoals op de huidige r&d-versie. Dat systeem bevat tevens nog allerlei losse componenten voor het positioneren van de patiënt middels laseruitlijning. Voor de Hypercollar3d wordt nog het alternatief van een camerasysteem onderzocht. Hoe dan ook, er moet een geïntegreerde patient alignment komen die automatisch een bevestiging geeft bij correcte uitvoering. Deze gebruikersvriendelijkheid geldt voor de gehele besturing met touchscreen, automatische kalibratieprocedures en begeleiding van de operator tijdens positionering en behandeling.
Vriendelijk bij gebruik, maar dan voor de patiënt, is de koeling van diens huid met een zogeheten waterbolus tussen de patiënt en de kraag. Via een gescheiden koelcircuit moeten ook de rf-antennes, die 200 W elk uitstralen, worden gekoeld met water.
Sensius en Erasmus MC werken intensief samen met Technobis om de automatiseringsgraad en het toepassingsbereik te bepalen. Ze zien namelijk kansen voor de behandeling van andere tumoren. Daarvoor moet het systeem modulair worden opgebouwd: een basisstation, met besturing, interface en rf-voeding, waarop een tumorspecifieke applicator zoals de warmtekraag kan worden geklikt. De mechatronische uitdaging ligt in de positionering en uitlijning van de patiënt, binnen 2,5 mm en 1 graad nauwkeurig, zodat de aangedane weefsels – zoals bepaald uit de eerdere beeldvorming – correct worden verwarmd.
Sensius werft nu financiering voor de uitontwikkeling van de Hypercollar3d en verwacht daarna binnen twee jaar de markt op te kunnen, met enkele installaties in een jaar en vervolgens bij gebleken succes jaarlijks enige tientallen stuks. Technobis zal dan naast de engineering ook de serieproductie en toeleverketen verzorgen.
