grekovВестник хирургии имени И.И. ГрековаGrekov's Bulletin of Surgery0042-46252686-7370Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Academician I.P. Pavlov First St. Petersburg State Medical University» of the Ministry of Healthcare of the Russion Federation, FSBEI HE I.P.Pavlov SPbSMU MOH Russia10.24884/0042-4625-2017-176-1-107-111grekov-306Research ArticleВ ИНСТИТУТАХ, КЛИНИКАХ, ЛАБОРАТОРИЯХIN INSTITUTES, CLINICS, LABORATORIESПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОРИГИНАЛЬНОЙ РОБОТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ БРАХИТЕРАПИИ РАКА ПРЕДСТАТЕЛЬНОЙ ЖЕЛЕЗЫPROSPECTS OF APPLICATION OF ORIGINAL MULTIROBOTIC SYSTEM FOR BRACHYTHERAPY OF PROSTATE CANCERГрязновН. А.GryaznovN. A.gna@rtc.ruКирееваГ. С.KireevaG. S.galinakireyeva@mail.ruХарламовВ. В.KharlamovV. V.sl@rtc.ruСенчикК. Ю.SenchikK. Yu.k-yurivich@bk.ruНовицкийД. В.NovitskiyD. V.kira_9_1@mail.ruНикитинС. А.NikitinS. A.s.nikitin@rtc.ruЦентральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетикиРоссияCentral Research Institute of Robotic and Technical CyberneticsRussian Federation2017280220171761107111Copyright © Грязнов Н.А., Киреева Г.С., Харламов В.В., Сенчик К.Ю., Новицкий Д.В., Никитин С.А., 20172017Грязнов Н.А., Киреева Г.С., Харламов В.В., Сенчик К.Ю., Новицкий Д.В., Никитин С.А.Gryaznov N.A., Kireeva G.S., Kharlamov V.V., Senchik K.Y., Novitskiy D.V., Nikitin S.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-grekova.ru/jour/article/view/306

Цель исследования - оценка погрешности позиционирования иглы для брахитерапии при введении с помощью разработанной оригинальной роботизированной системы «Онкоробот» (ЦНИИ РТК, Санкт-Петербург) в сравнении с традиционными методиками и техническими средствами. Для экспериментов был использован фантом предстательной железы. По координатам дозиметрического плана расположения микроисточников составляли программу по введению иглы в фантом. После каждого введения иглы проводили измерения координат местоположения ее кончика и рассчитывали среднеквадратическую погрешность. По итогам эксперимента погрешность позиционирования кончика иглы в фантоме при линейной скорости введения от 3,0 до 30,0 мм/с не превысила 0,5 мм. Величина погрешности возрастала с увеличением скорости введения иглы в фантом. Точность введения иглы с помощью разработанной роботизированной системы значительно выше, чем при проведении брахитерапии в ручном режиме, и сопоставима со значениями, описанными для других роботизированных систем.

The authors analyzed the positioning error for branchytherapy needle inserted with original robotic system «Oncorobot» (Central Research Institute of Robotic And Technical Cybernetics, St. Petersburg) compared with traditional methods of insertion and other technical systems. The gelatin phantom of prostate gland was used for experiments. Needle insertion robotic program was written according to coordinates of dosimetric plan of microsourse localization. A coordinate of the needle tip location was measured after each injection of the needle into phantom and the mean-square error was calculated. It was shown that needle tip positioning error wasn’t more than 0,5 mm at insertion speeds from 3,0 to 30,00 mm/sec. Positioning error enlarged with increase of insertion speed. Needle positioning accuracy of insertion was significantly higher in case of developed robotic system, than in manual brachytherapy. The accuracy indices of the system were correlated with other described robotic systems.

брахитерапиярак предстательной железыроботизированная системаbrachytherapyprostatic cancerrobotic systemReferencesЛопота А. В., Сенчик К. Ю., Грязнов Н. А. и др. Роботизированные системы для проведения брахитерапии при раке предстательной железы // Вестн. хир. 2016. № 1. С. 118-122.Лопота А. В., Сенчик К. Ю., Грязнов Н. А. и др. Роботизированные системы для проведения брахитерапии при раке предстательной железы // Вестн. хир. 2016. № 1. С. 118-122.Fichtinger G., Burdette E. C., Tanacs A. et al. Robotically assisted prostate brachytherapy with transrectal ultrasound guidance - Phantom experiments // Brachytherapy. 2006. Vol. 5. P. 14-26.Fichtinger G., Burdette E. C., Tanacs A. et al. Robotically assisted prostate brachytherapy with transrectal ultrasound guidance - Phantom experiments // Brachytherapy. 2006. Vol. 5. P. 14-26.Fichtinger G., Fiene J. P., Kennedy C. W. et al. Robotic assistance for ultrasound-guided prostate brachytherapy // Med. Image Anal. 2008. Vol. 12. P. 535-545.Fichtinger G., Fiene J. P., Kennedy C. W. et al. Robotic assistance for ultrasound-guided prostate brachytherapy // Med. Image Anal. 2008. Vol. 12. P. 535-545.Ghadjar P., Gwerder N., Madlung A. et al. Use of gold markers for setup in image-guided fractionated high-dose-rate brachytherapy as a monotherapy for prostate cancer // Strahlenther. Onkol. 2009. Vol. 185. P. 731-735.Ghadjar P., Gwerder N., Madlung A. et al. Use of gold markers for setup in image-guided fractionated high-dose-rate brachytherapy as a monotherapy for prostate cancer // Strahlenther. Onkol. 2009. Vol. 185. P. 731-735.Gryaznov N. A., Senchik K. Y., Velichko O. V. et al. Robotic systems for prostate cancer brachytherapy (robot-assisted systems) // Ind. J. Sci. Technol. 2015. Vol. 8. P. 1-6.Gryaznov N. A., Senchik K. Y., Velichko O. V. et al. Robotic systems for prostate cancer brachytherapy (robot-assisted systems) // Ind. J. Sci. Technol. 2015. Vol. 8. P. 1-6.Jacobs H. Experiences with interstitial HDR afterloading therapy in genital and breast cancer // Sonderb. Strahlenther. Onkol. 1988. Vol. 82. P. 258-262.Jacobs H. Experiences with interstitial HDR afterloading therapy in genital and breast cancer // Sonderb. Strahlenther. Onkol. 1988. Vol. 82. P. 258-262.Kuznetsov M. A. Dosimetric and radiation-hygienic maintenance of prostate cancer brachytherapy with sealed radionuclide sources // Vestn. Mosc. Univ. 2013. P. 91-104.Kuznetsov M. A. Dosimetric and radiation-hygienic maintenance of prostate cancer brachytherapy with sealed radionuclide sources // Vestn. Mosc. Univ. 2013. P. 91-104.Lopota A. V., Gryaznov N. A., Velichko O. V. et al. The existing methods for motion control of flexible needles along a curved path as part of robotic systems for brachytherapy // Am. J. Appl. Sci. 2015. Vol. 13. P. 73-79.Lopota A. V., Gryaznov N. A., Velichko O. V. et al. The existing methods for motion control of flexible needles along a curved path as part of robotic systems for brachytherapy // Am. J. Appl. Sci. 2015. Vol. 13. P. 73-79.Podder T. K., Beaulieu L., Caldwell B. et al. AAPM and GECESTRO guidelines for image-guided robotic brachytherapy: report of task group 192 // Med. Phys. 2014. Vol. 41. P. 1-27.Podder T. K., Beaulieu L., Caldwell B. et al. AAPM and GECESTRO guidelines for image-guided robotic brachytherapy: report of task group 192 // Med. Phys. 2014. Vol. 41. P. 1-27.Stone N. N., Roy J., Hong S. et al. Prostate gland motion and deformation caused by needle placement during brachytherapy // Brachytherapy. 2002. Vol. 1. P. 154-160.Stone N. N., Roy J., Hong S. et al. Prostate gland motion and deformation caused by needle placement during brachytherapy // Brachytherapy. 2002. Vol. 1. P. 154-160.Susil R. C., Camphausen K., Choyke P. et al. System for prostate brachytherapy and biopsy in a standard 1,5 T MRI scanner // Magn. Reson. Med. 2004. Vol. 52. P. 683-687.Susil R. C., Camphausen K., Choyke P. et al. System for prostate brachytherapy and biopsy in a standard 1,5 T MRI scanner // Magn. Reson. Med. 2004. Vol. 52. P. 683-687.van den Bergh F., Meertens H., Moonen L. et al. The use of a transverse CT image for the estimation of the dose given to the rectum in intracavitary brachytherapy for carcinoma of the cervix // Radiother. Oncol. 1998. Vol. 47. P. 85-90.van den Bergh F., Meertens H., Moonen L. et al. The use of a transverse CT image for the estimation of the dose given to the rectum in intracavitary brachytherapy for carcinoma of the cervix // Radiother. Oncol. 1998. Vol. 47. P. 85-90.van den Bosch M. R., Moman M. R., van Vulpen M. et al. MRI-guided robotic system for transperineal prostate interventions: proof of principle // Phys. Med. Biol. 2010. Vol. 55. P. 133-140.van den Bosch M. R., Moman M. R., van Vulpen M. et al. MRI-guided robotic system for transperineal prostate interventions: proof of principle // Phys. Med. Biol. 2010. Vol. 55. P. 133-140.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.