Medizintechnik


Seit 2005 entwickelt BEC Robotikanwendungen für die Medizintechnik. Nach verschiedenen Projekten für Siemens Healthcare vertreibt BEC heute aeigene Medizinprodukte für die Patientenpositionierung, Gantries für die Strahlentherapie, robotische Rehabilitations-Systeme, Kraft-Trainingssystem und Positionierhilfen.

Unsere Fokusbereiche in der Medizinrobotik

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Strahlentherapie

Mit dem exacure System hat BEC als zertifizierter Medizinproduktehersteller nach DIN ISO 13485 ein eigenständiges Patientenpositioniersystem auf den Markt gebracht. Ein speziell für den medizinischen Einsatz adaptierter Industrieroboter bildet den Kern des exacure-Systems. Das Besondere ist die Deckenmontage mit einer Linearachse, wodurch der Roboter erstmals im medizinischen Einsatzbereich über sieben unabhängige Bewegungsrichtungen verfügt. So kann nicht nur in allen drei Raumrichtungen und 6 Freiheitsgraden positioniert, sondern das gesamte System entlang der Decke zum oder vom Strahlauslass bewegt werden und damit den Patienten noch flexibler positionieren. Ein von BEC entwickeltes optisches Überwachungssystem kontrolliert 500 Mal pro Sekunde die Position der Patientenliege und korrigiert diese bei Bedarf in Echtzeit. Auch bestehende Behandlungsräume können von den Vorteilen des exacure-Systems profitieren, denn Nachrüstungen bestehender Bestrahlungszentren sind ohne massive bauliche Veränderungen möglich.


hohe Strahlenresistenz für BNCT Behandlungen

Das robuste Design des exacure Systems kann auch unter erschwerten Bedingungen, wie im Rahmen der Bor-Neutroneneinfangtherapie (englisch Boron Neutron Capture Therapy, BNCT) eingesetzt werden. Bei der BNCT-Behandlung sind die Anforderungen an die im Behandlungsraum eingesetzten medizinischen Systeme deutlich höher als in der konventionellen Strahlentherapie. Grund hierfür ist im Wesentlichen die Beeinträchtigung der Materialeigenschaften der Geräte durch die Neutronenbestrahlung. Je nach Spektrum der Neutronen schränkt die Strahlenexposition die Lebensdauer der Komponenten ein oder sie sind im ungünstigsten Fall gänzlich für die Verwendung im Rahmen einer BNCT-Behandlung ungeeignet. Das exacure-System von BEC ist derzeit das einzige zertifizierte medizinische Komplett-System, das diese anspruchsvollen Anforderungen erfüllt und die Patientensicherheit während der BNCT-Behandlung durch sichere Patientenpositionierung und Bildgebung gewährleistet.

BNCT ist eine einzigartige nicht-invasive Form der Strahlentherapie zur Behandlung von Tumoren in einem zweistufigen Verfahren*. Im ersten Schritt wird dem Patienten eine Bor-Verbindungen zusammen mit einem Medikament verabreicht. Dieser reichert sich in Tumorgewebe deutlich stärker an als in gesundem Gewebe. Im zweiten Schritt wird der Patient einem Strahl niederenergetischer Neutronen ausgesetzt. Nachdem sie beim Durchdringen des Gewebes Energie verloren haben, werden die Neutronen vom Bor eingefangen, das anschließend hochenergetische Alphateilchen abgibt, die die Tumorzellen, die ausreichend Bor aufgenommen haben, selektiv abtöten können. Wissenschaftliche Studien** zeigen, dass diese Partikel die Tumorzellen systematisch zerstören, während sie in angrenzenden Bereichen gesunden Gewebes relativ wenig Schaden zufügen. Durch BNCT kann der Bestrahlungsprozess für den Patienten wesentlich weniger belastend durchgeführt werden. Es besteht zudem die Möglichkeit, dass die Behandlung sowohl die primären Tumorstellen aber auch nicht erkannte Metastasen in der lokalen Region des Tumors abtötet und somit der Behandlungserfolg im Vergleich zu anderen Therapien erheblich verbessert wird.

* Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Neutron_capture_therapy_of_cancer
** Coderre and Morris (1999) The Radiation Biology of Boron Neutron Capture Therapy. Radiation Research: January 1999, Vol 151, No. 1, pp. 1-18.


Projekte & Referenzen

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Australian Synchrotron / Melbourne /Australien

Integration des exacure Patienten-Positioniersystems an der Imaging and Medical beamline (IMBL). Das IMBL ermöglicht dynamische 3D-Bildgebung mit unglaublich hoher Auflösung, um winzige Unterschiede an der Grenzfläche zwischen Luft, Gewebe und Knochen aufzudecken: der Ausgangspunkt vieler Krankheiten. Hierfür entwickelte BEC einen spziellen Stuhl des es ermöglicht, ohne Störkonturen 3D-Aufnahmen von Patienen zu machen. http://www.synchrotron.org.au

BEC medaustron

MedAustron / Wiener Neutstadt / Österreich

BEC lieferte die Komplettlösung für alle vier Bestrahlungsräume bei MedAustron, eines der modernsten Zentren für Ionenstrahltherapie und Forschung in Wiener Neustadt (Österreich). Das von BEC zertifizierte Medizinprodukt "exacure" wird für die Behandlung von Krebskranken mit beschleunigten Protonen und Kohlenstoff-Ionen eingesetzt. BEC war gemeinsam mit der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN) und Philips Healthcare einer der drei größten Projektpartner von MedAustron. www.medaustron.at

BEC HIT Heidelberg

Heidelberg Ion-Beam Therapy Center (HIT) / Deutschland

Das Heidelberger Ionenstrahl-Therapiezentrum (HIT) ist Vorreiter für die Behandlung mit beschleunigten Kohlenstoff-Ionen. Es wurde von 2003 bis 2009 in Heidelberg auf dem Gelände des Universitätsklinikums von Siemens errichtet und nahm Anfang November 2009 den Patientenbetrieb auf. Der Projektumfang von BEC umfasste das Projektmanagement für die Roboterintegration (Patientpositionierung und Bildgebung) und Softwareintegration sowie die Visualisierung der Behandlungsplanung. http://www.klinikum.uni-heidelberg.de

BEC Marburg CCC

Marburg Comprehensive Cancer Center (CCC) / Deutschland

Beim Marburg Comprehensive Cancer Center umfasste der Projektumfang von BEC die Simulation and Planung der Behandlungs- und CT-Räume, die Erarbeitung eines Sicherheitskonzeptes zur Workflow-Optimierung mit einem Shuttle-System, die Lieferung von Software und Hardwaremodulen für die Roboter zur Patientenpositionierung und Bildgebung sowie weitere Teilprojekte im Bereich der Softwareintegration und Visualisierung der Behandlungsplanung. www.ccc-marburg.de


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Rehabilitationssysteme

Das Wiedererlernen der Bewegung von Arm und Hand ist ein wichtiger Therapieschritt, der den Betroffenen wieder mehr Selbstständigkeit gibt. Aktuelle Therapieformen sind in ihrer Ausführung jedoch oft unzureichend. Für eine erfolgreiche Therapie müssen die Frequenz der Übungen und Anwendungen stetig erhöht werden. BEC entwickelt hierfür roboterbasierte Reha-Systeme zur genauen Diagnose vorhandener Fähigkeiten und zur Therapie der oberen Extremitäten. Dadurch können Patienten Ihre motorischen Fähigkeiten schnell wieder erlernen und die Unabhängigkeit der Patienten kann gesteigert werden.