Warum Laser bei der Workflow-Optimierung in der Strahlentherapie wegweisend sind

Die präzise und wiederholbare Patientenpositionierung stellt den entscheidenden ersten Schritt in jedem optimierten Strahlentherapie-Workflow dar: sie ermöglicht dem klinischen Team die Planung und Abgabe einer hochpräzisen Strahlendosis auf den Tumor bei gleichzeitiger Minimierung der strahleninduzierten Folgen im umliegenden Gewebe und den angrenzenden Organen. Der Behandlungserfolg beginnt mit den Lasern, die bei der CT-Bildaufnahme zur Patientenausrichtung und -markierung in der Behandlungsposition eingesetzt werden (was die Grundlage der Behandlungsplanung und Dosisoptimierung ist). Die Laser sind auch für die Patientenpositionierung und -markierung bei MRI-Systemen wichtig, die zunehmend zur Visualisierung sowohl des Tumorziels als auch der umgebenden anatomischen Strukturen verwendet werden – mit einem hervorragenden Weichgewebekontrast nicht nur vor, sondern auch während der Behandlung. Das gleiche gilt für die Strahlentherapie an sich, in der Laser eine präzise und wiederholbare Patientenpositionierung in Bezug zum Isozentrum des Linac sicherstellen.

Lasersysteme zur Patientenpositionierung unterstützen die zuverlässige und genaue Registrierung von CT/MRI-Daten für die Behandlungsplanung und minimieren die psychische Belastung des Patienten bei der nachfolgenden fraktionierten Strahlentherapie in einem konventionellen Linac oder MR-Linac. „Unsere Laser ermöglichen eine schnelle und wiederholbare Patientenpositionierung am bildgebenden und therapeutischen Gerät – und erhöhen somit die Patientensicherheit und die Effizienz des Workflows in der Strahlentherapie“, erklärt Torsten Hartmann, Leiter Produktmanagement (Healthcare) beim deutschen Spezialisten für Laser- und Qualitätssicherung in der Strahlentherapie LAP.

Was die Details betrifft, so liefert LAP jedes Jahr mehr als 5.000 Raumlaser zur Patientenpositionierung und -markierung für CT-, PET/CT-, MRI- und Linac-Installationen, ergänzt durch ein Portfolio an Phantomen, das Medizinphysikern, Dosimetristen und Technikern erlaubt, regelmäßige Qualitätskontrollen ihrer bildgebenden Systeme und Linac-Geräte durchzuführen. „Die Raumlaser sind ein fundamentaler Bestandteil der herstellerunabhängigen Qualitätssicherung,“ fügt Hartmann hinzu, „und gewährleisten die genaue Ausrichtung von Phantomen in der Spannbreite der Testeinstellungen.“
 

Zusammenarbeit, Innovation, Kräftevereinigung

Hartmann und seine Kollegen arbeiten derzeit an Laserprodukten der nächsten Generation, die LAP in den Strahlentherapiemarkt einbringen wird. Es ist ein Produktentwicklungsvorhaben, das zum großen Teil durch eine ambitionierte R&D-Kooperation mit dem Institut für Produkt- und Prozessinnovation der Leuphana Universität in Lüneburg vorangetrieben wird. Unter dem Titel "Innovative Unterstützung der reproduzierbaren Patientenpositionierung“ läuft das Projekt bis Sommer 2022, gefördert mit einer Summe von 700.000 Euro durch das Land Niedersachsen und den Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung. Im Rahmen dieser Kooperation entwickelt LAP ihre Laserproduktpalette und erkundet weitere Möglichkeiten in den Bereichen Workflow-Automatisierung, Cybersecurity und Big Data. Kurzfristig fokussieren die Partner auf eine verbesserte Integration und Interoperabilität zwischen den LAP Lasern und den Bildgebungs- und Behandlungssystemen innerhalb der Radioonkologie-Klinik – Innovationen, die die Vernetzung klinischer Geräte und den Import/ Export von Geräte- und Patientendaten vereinfachen. Dadurch wird es möglich, Funktionalitäten zur Steuerung eines Systems in ein anderes zu integrieren – wie z.B. QA-Hilfsmittel, die direkt mit den Positionierungslasern interagieren, um die Patientensicherheit zu erhöhen.

Vorangetrieben wird dies zu einem großen Teil durch die Entwicklung offener Schnittstellen zwischen den Lasern von LAP und den Strahlentherapiesystemen verschiedener Hersteller. „Im Grunde genommen, wird das für mehr Benutzerfreundlichkeit sorgen und somit Medizinphysikern bei der Patientenpositionierung in der Bildgebung oder auf der Behandlungscouch Zeit sparen – was insgesamt zu einer besseren Erfahrung für den Patienten, einen höheren Patientendurchsatz und reduzierte Behandlungskosten führt“, kommentiert Hartmann. Ein weiterer Fokusbereich von LAP sind die intelligenten Lasersysteme. „Mit ihrer integrierten Intelligenz könnten unsere Laser dazu beitragen, geometrische Formveränderungen, die zwischen den Behandlungssitzungen erfolgen, in der Patientenanatomie zu erkennen und entsprechende Anpassungen vorzunehmen – zum Beispiel, wenn der Patient an Gewicht verliert oder zunimmt oder auch wenn sich der Magen-, Blasen oder Darminhalt ändert,“ erklärt Hartmann.

Insgesamt betrachtet stellen diese Bemühungen eine logische Weiterentwicklung für LAP dar. Der Hersteller hat früher z.B. mit Siemens Healthineers bei der Entwicklung einer einheitlichen Benutzeroberfläche für deren syngo.via RT Image Suite zusammengearbeitet. Dieses multimodale bildgebende System ermöglicht dem klinischen Personal Zugang zu Bilddaten von CT-, MR-, PET/CT- und Cone-Beam-CT-Geräten zur Unterstützung der Organkonturierung, Behandlungsplanung und Reaktionsbewertung. Die Benutzeroberfläche von syngo.via RT wurde um die direkte Steuerung der LAP DORADOnova Raumlaser über eine integrierte „virtuelle Laserdarstellung“ erweitert. Diese basiert auf LAPs Steuer-Software CARINAnav (siehe untenstehende Animation). „Die Kooperation mit Siemens Healthineers demonstriert die Vorteile von offenen Schnittstellen und Interoperabilität,“ sagt Hartmann. „Als Ergebnis dieser Zusammenarbeit ist der klinische Anwender in der Lage, unsere Laser mit nur wenigen Klicks über eine einzige Benutzeroberfläche in der syngo.via RT Image Suite zu steuern.

Auf die Stimme des Kunden hören

Neben diesen Vorzeige-R&D-Partnerschaften weitet LAP ihre Bemühungen aus, kundenorientierte Produktinnovationen zu ermöglichen. Mit diesem Gedanken sind Vertriebsmitarbeiter in den Regionen an vorderster Front im gemeinsamen Gespräch mit den klinischen Anwendern – zur produktiven Erfassung von Kundenbedürfnissen.

„Bei jeder vielversprechenden Idee setzt sich das Produktmanagement-Team zunächst mit einer Reihe von Anwendungsszenarien auseinander, um die klinischen und kommerziellen Möglichkeiten zu verdeutlichen,“ sagt Hartmann. „Unsere ‚Leuchtturm-Kunden‘ sind dabei von unschätzbarem Wert, da sie uns helfen, unsere Gedanken in die richtige Richtung zu lenken und den besten Weg nach vorne zu definieren.“ Ein Beispiel dafür ist die Strahlentherapie Singen-Friedrichshafen, die mit LAP in verschiedenen Workflow-Themen und der Evaluierung von Industrie-4.0-Konzepten zusammengearbeitet hat, um die Integration von Lasersystemen der nächsten Generation in die Kette der Strahlentherapiegeräte zu unterstützen. Diese engen Beziehungen werden an die Serviceorganisation der LAP auf der ganzen Welt weitergereicht. Dazu vermitteln Hartmann und sein Team den LAP Service-Ingenieuren das neueste Produkt-Know-How und bieten Schulungen an, um ihnen die erforderlichen Informationen zur Unterstützung von klinischen Kunden in deren Arbeit zu bieten. Dieses Training ist besonders wichtig, da LAP jedes Lasersystem als einzigartig betrachtet und Kunden den Vorteil einer frühzeitigen Raumplanung und Unterstützung bei der Raumgestaltung durch den LAP Service bietet.„Es gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten, die wand-, decken- oder bodenmontierten Lasereinheiten zu kombinieren,“ fügt Hartmann hinzu. „Unterschiedliche Befestigungssysteme und flexible, verstellbare Halterungen erlauben uns, das Lasersystem an die Besonderheiten der Bildgebungssuite oder des Behandlungsraums anzupassen.“

Nach der Pandemie freut sich Hartmann darauf, wieder direkt – und nicht nur über Zoom – mit den verschiedenen klinischen Kunden in Kontakt zu treten. „Für die Funktion des Produktmanagements liegt die Priorität darin, sich intensiver, häufiger und mit mehr Kunden auszutauschen – was jetzt besonders schwer ist,“ schließt er ab. Es wird schön sein, zukünftig wieder mehr Zeit mit den Kunden in der Klinik zu verbringen und mit ihnen zusammenzuarbeiten, um die täglichen Herausforderungen zu verstehen, mit denen sie in der Bildgebung und im Behandlungsraum konfrontiert sind."

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