Optimalisatie van de buikligpositie tijdens borst
radiotherapie.
Bert Boute
Promotoren: Jurgen Ceuppens, Bruno Speleers
Masterproef ingediend tot het behalen van de academische graad van
Master of Science in de industriële wetenschappen: industrieel ontwerpen
Vakgroep Industrieel Systeem- en Productontwerp
Voorzitter: prof. Kurt Stockman
Vakgroep Radiotherapie en Experimenteel Kankeronderzoek
Voorzitter: prof. dr. ir. Carlos De Wagter
Faculteit Ingenieurswetenschappen en Architectuur
Academiejaar 2013-2014
B R E A ST B OA R D
Optimalisatie van de buikligpositie
tijdens borst radiotherapie
Bert Boute
ABSTRACT
2013-2014
INTRO
ONDERZOEK
Een breastboard is een toestel dat gebruikt wordt voor
de behandeling van borstkanker. In UZ Gent worden
de meeste patiënten in buiklig (in plaats van de traditionele ruglig-positie) behandeld omdat deze positie
heel wat anatomische voordelen biedt. De borst valt
immers weg van de longen en het hart, waardoor het
gemakkelijker wordt om deze structuren uit de bestralingsbundels te houden. In buiklig worden patiënten op
een soort platform gelegd (breastboard genaamd) en
de bestraalde borst hangt door een opening naar beneden.
Om te weten te komen wat de problemen en mogelijke
oplossingen zijn, heb ik verschillende patiënten geobserveerd en ondervraagd. Ik heb ook met verschillende
verpleegsters gesproken om zo meer te weten te komen.
Conclusie:
Verschillende patiënten liggen oncomfortabel en hebben pijn. Positie van zowel patiënt en breastboard moet
aangepast worden.
IDEE GENERATIE
Draaiende C-armen
Dit concept is gebaseerd op het voorstel van het UZ.
Wanneer de patiënt zich positioneert, zijn de C-armen
(groen) open en langs de zijkant gepositioneerd. Wanneer de patiënt goed ligt, sluiten de C-armen en bevinden die zich boven de patiënt. Op deze manier komt
de volledige ruimte onder de patiënt vrij. Dit zorgt voor
een groot bereik van de acces voor de bundels.
Huidige breastboard setup
PROBLEEMSTELLING
De commercieel verkrijgbare breastboards hebben
verschillende gebreken; er is geen mogelijkheid voor de
bestraling van de lymfeklieren, de wig onder de contra
laterale borst veroorzaakt storing in de CT beelden en
de huidige setup zorgt voor een onvolledige ondersteuning van de patiënt, wat voor veel pijnpunten zorgt.
+ slanker ontwerp
+ veel bewegingsruimte voor gantry
- Moeilijker te maken
- Stevigheid / stabiliteit
- Complex (roll/pitch/constructie)
- fixed op tafel
VRAAG
Vanuit UZ-gent werd er gevraagd om een volledig
nieuwe breastboard te ontworpen. De breastboard
moet een groter bereik hebben voor de acces van de
bundels, de mogelijkheid bieden voor de bestraling
van de lymfe klieren en ervoor zorgen dat de patiënt
in een betere anatomische positie ligt voor bestraling.
ONDERZOEKSVRAAG
Hoe kan men de wig optimaliseren zodat deze de
borst beter ondersteunt en geen artefacten meer veroorzaakt?
Hoe kan men de breastboard ontwerpen zodat een
optimale anatomische positie voor de patiënt en breastboard bereikt wordt?
draaiende c-armen. R-boven: open positie.
Vast symmetrisch frame
Dit concept heeft een symmetrisch en fixed frame met
inlets voor een rechtse en linkse breastboard. Het grootste voordeel van dit concept is de modulariteit. Langs
de andere kant zit men vast met het fixed frame, wat
voor mindere acces kan zorgen.
+ stevig en stabiel frame
+ makkelijk symmetrisch te maken
+ Roll is haalbaar
+ Eenvoudig en licht
- Breder
- Ingesloten
- Fixed op tafel
IDEE SELECTIE
Ondanks minder modulariteit en een breastboard nodig voor elke kant zijn we tot het besluit gekomen dat
de asymmetrische breastboard de beste eigenschappen heeft.
De lichte en eenvoudige structuur zorgt ervoor dat
de borst en lymfe klieren zeer goed te bereiken zijn
met de stralingsbundels. Omdat bij verschillende groottes van patiënten de afstand tussen oksel en borst het
minst varieert (tov andere lichaamsdelen), werd de oksel aan de bestraalde zijde als referentiepunt gekozen.
De volledige breastboard wordt vanuit dit punt gemaakt.
vast symmetrisch frame (rood) met inlets (blauw)
Twee afzonderlijke asymmetrische frames
Er is zowel een linkse als rechtse breastboard nodig. De
volledige steunstructuur zal uit één stuk gemaakt worden waardoor deze zeer dun en licht is. Dit zorgt voor
een zeer groot bereik van de acces voor de bundels.
Aangezien de monocoque structuur is er iets minder
modulariteit.
asymmetrische breastboard (voor linkerborst)
+ frame uit één stuk en eenvoudig
+ licht
+ Roll zeker haalbaar
+ slank
+ centreren van borst mogelijk
- 2 volledige BB’s (links/rechts)
- Frame uit één stuk
PROTOTYPE
Uit verschillende testprototypes bleek dat de crawl
positie de voorkeur had. Deze vorm is verder uitgewerkt en getest met vrijwilligers. Vervolgens zijn er nog
2 iteraties op gekomen die beide met 9 vrijwilligers zijn
getest.
symmetrisch frame voor rechterborst
Laatste iteratie van prototype in testopstelling
TEST
CT-BEELDEN
Elk prototype is getest geweest en vergeleken met de
huidige breastboard. Uit de testen kan men duidelijk opmaken dat er een verbetering is in positie van patiënt
en breastboard. Er zijn veel minder pijnpunten (verbetering breastboard) en minder pijn door slechte houding
( verbetering positie patiënt).
De nieuwe breastboard is ook getest geweest met
kadavers voor CT-imaging. Deze resultaten tonen aan
dat de nieuwe wig voor een betere ondersteuning van
de borst zorgt en dat de artefacten op de CT-beelden
verdwenen zijn.
links: huidige setup. Wig zorgt voor artefact in bestraalde borst
(donkere lijn). Borst botst ook tegen tafel.
Rechts: Nieuwe wig zorgt voor betere ondersteuning en geeft
geen artefacten.
TOEKOMST
Aangezien ik enkel maar een breastboard gemaakt
heb die kan gebruikt worden voor CT-simulatie, en
nog met een opbouw steunstructuur werkt, moet
er nog een andere breastboard gemaakt voor
op de bestralingsmachine zelf. Deze zal over het
tafeleinde zweven en een volledig zelfdragende
structuur hebben. De breastboard zal uit koolstofvezel vervaardigd worden. Dit zorgt ervoor dat de
breastboard uiterst licht en toch zeer stevig zal zijn.
conceptuele zwevende breastboard voor bestraling.
Mijn prototype zal gebruikt worden voor de eerste CTsimulatie testen met patiënten (nog geen behandeling
zelf). Wanneer deze resultaten goed zijn + volgende
iteratie van de breastboard zal deze vervolgens weer
gestest worden met een groter aantal patiënten om zo
over te gaan tot effectieve behandeling op de nieuwe
breastboard.
INHOUD
1
2
Inleiding ................................................................................................................ 7
Probleemdefinitie ................................................................................................. 9
2.1 Masterproefaanvraag ................................................................................................ 9
2.2 Probleemstelling ........................................................................................................ 9
2.3 Stakeholders ............................................................................................................ 11
2.4 Eisen en wensen nieuw breastboard .................................................................... 12
2.5 Doelstelling .............................................................................................................. 12
2.6 Methodiek ................................................................................................................. 13
2.6.1 Wig ....................................................................................................................... 13
2.6.2 Prototype breastboard .......................................................................................... 13
3
Onderzoek........................................................................................................... 15
3.1 Benchmarks ............................................................................................................. 15
3.2 Onderzoeksvraag ..................................................................................................... 18
3.3 Observatie ................................................................................................................ 19
3.3.1 Observatie simulatie ............................................................................................. 19
3.3.2 Observatie synergie ............................................................................................. 20
3.4 Materiaalonderzoek ................................................................................................. 22
3.4.1 Wig ....................................................................................................................... 22
3.4.2 Breastboard .......................................................................................................... 22
4
Idee generatie ..................................................................................................... 27
4.1 Concept vanuit UZ Gent .......................................................................................... 27
4.2 Bevinding voorgesteld concept ............................................................................. 29
4.3 Studieschetsen ........................................................................................................ 31
4.4 WIG ............................................................................................................................ 33
4.4.1 Schetsen en vormstudie wig ................................................................................ 33
4.5 Concepten Breastboard .......................................................................................... 34
4.5.1 Draaiende C-armen .............................................................................................. 35
4.5.2 Vast symmetrisch frame ....................................................................................... 36
4.5.3 2 afzonderlijke asymmetrische breastboards ....................................................... 37
4.5.4 Gekozen concept ................................................................................................. 38
4.6 Asymmetrisch frame ............................................................................................... 39
4.6.1 Versie 1 ................................................................................................................ 39
4.6.2 versie 2 ................................................................................................................. 45
4.6.3 Versie 3 ................................................................................................................ 49
4.6.4 Versie 4 ................................................................................................................ 53
4.6.5 Concepten verbindingsstukken ............................................................................ 62
5
Prototype ............................................................................................................ 65
5.1 Wig ............................................................................................................................ 65
5.1.1 Proefmodel wig ..................................................................................................... 65
5.1.2 Model wig ware grootte ........................................................................................ 68
5.2 Breastboard .............................................................................................................. 74
5.2.1 Versie 1 ................................................................................................................ 75
5.2.2 Versie 2 ................................................................................................................ 77
5.2.3 Versie 3 ................................................................................................................ 78
5.2.4 Versie 4 ................................................................................................................ 81
5.2.5 Versie 5 ................................................................................................................ 83
3
5.2.6
5.2.7
5.2.8
5.2.9
6
Versie 6 ................................................................................................................ 85
Versie 7 ................................................................................................................ 88
Versie 8 ................................................................................................................ 90
Versie 9 ................................................................................................................ 92
Testen.................................................................................................................. 95
6.1 Versie 5 ..................................................................................................................... 95
6.2 Versie 6 ..................................................................................................................... 98
6.2.1 Patiënt 1 ............................................................................................................... 99
6.2.2 Patiënt 2 ............................................................................................................. 101
6.2.3 Patiënt 3 ............................................................................................................. 103
6.2.4 Patiënt 4 ............................................................................................................. 106
6.2.5 Patiënt 5 ............................................................................................................. 108
6.2.6 Patiënt 6 ............................................................................................................. 110
6.2.7 Patiënt 7 ............................................................................................................. 114
6.2.8 Patiënt 8 ............................................................................................................. 116
6.2.9 Patiënt 9 ............................................................................................................. 118
6.3 Versie 9 ................................................................................................................... 120
6.3.1 Patiënt 1 ............................................................................................................. 121
6.3.2 Patiënt 2 ............................................................................................................. 123
6.3.3 Patiënt 3 ............................................................................................................. 125
6.3.4 Patiënt 4 ............................................................................................................. 127
6.3.5 Patiënt 5 ............................................................................................................. 129
6.3.6 Patiënt 6 ............................................................................................................. 131
6.3.7 Patiënt 7 ............................................................................................................. 133
6.3.8 Patiënt 8 ............................................................................................................. 135
6.3.9 Patiënt 9 ............................................................................................................. 137
7
User Experience Design - Positionering ....................................................... 139
7.1 Doelgroep ............................................................................................................... 139
7.2 UX doelstelling ....................................................................................................... 139
7.3 Verschillende mogelijke testen ............................................................................ 140
7.3.1 Instructies van de verpleger ............................................................................... 140
7.3.2 Werken met suggestieve stroken ....................................................................... 141
7.3.3 Handleiding ........................................................................................................ 142
7.3.4 Voorbeeld positie of foto ..................................................................................... 142
7.4 Testen ..................................................................................................................... 143
7.4.1 Instructies van de verpleger ............................................................................... 143
7.4.2 Werken met suggestieve stroken ....................................................................... 143
7.4.3 Handleiding ........................................................................................................ 144
7.4.4 Voorbeeld positie of foto ..................................................................................... 144
7.5 Algemene opmerking ............................................................................................ 144
7.6 Nieuwe testen ........................................................................................................ 144
8
Resultaat ........................................................................................................... 146
8.1 Wig .......................................................................................................................... 146
8.2 Breastboard ............................................................................................................ 147
8.2.1 Oude breastboard .............................................................................................. 147
8.2.2 Versie 6 .............................................................................................................. 149
8.2.3 Versie 9 .............................................................................................................. 151
9
Toekomst .......................................................................................................... 155
10
Besluit ............................................................................................................. 157
4
Verklarende woordenlijst & afkortingen
axilla
oksel
BA
bovenaanzicht
BB
breastboard
caudaal
in de richting van een staart
CT
computed tomography
gantry
bestralingskop
Gy
gray
ipslateraal
L
L-arm
zelfde kant van de laterale
Links
linkerarm
lateraal
zijwaarts
LINAC
linear accelerator
LKB
lymfe klier bestraling
LZA
Linker zijaanzicht
mediaal
midden
PETG
Polyethylene terephthalate
PS
R
R-arm
polystyreen
rechts
rechterarm
RIM
resin infusion molding
RZA
rechter zijaanzicht
sternum
borstbeen
supra claviculair
gelegen boven sleutelbeen
thorax
borstkas
VA
vooraanzicht
ZA
zijaanzicht
5
Samenvatting
De huidige commercieel verkrijgbare breastboards voor de bestraling van vrijwilligers met
borstkanker in buiklig hebben verschillende gebreken; er is geen mogelijkheid voor de bestraling
van de lymfeklieren, de wig onder de contra laterale borst veroorzaakt storing in de CT beelden en
de huidige setup zorgt voor een onvolledige ondersteuning van de patiënt wat voor pijnpunten
zorgt.
In samenwerking met UZ Gent heb ik een volledig nieuwe breastboard ontworpen die een
zelfdragende structuur heeft. Het bovenste gedeelte van de breastboard ( waar de thorax van de
patiënt begint) helt over de tafel waardoor de ruimte onder de patiënt volledig vrij komt. Op deze
manier is er veel meer bewegingsvrijheid voor de gantry en is de bestraling van de lymfeklieren
mogelijk in buiklig.
Om de nieuwe breastboard te kunnen testen, heb ik verschillende vormprototypes gemaakt en dit
getest op vrijwilligers. Kadavers zijn gebruikt geweest voor CT-imaging. Aan de hand van de CTbeelden van de kadavers en bevindingen van de vrijwilligers en dokters heb ik zo de vorm kunnen
optimaliseren. De bevindingen van de vrijwilligers en CT beelden geven aan dat het huidige
ontwerp al een verbetering is.
6
1 Inleiding
Verloop van een behandeling
De bestraling van de borst aan de hand van radiotherapie situeert zich na het weghalen van de tumor
en chemobehandeling. Deze behandeling situeert zich dus op het einde van de genezing. Na deze
behandeling zijn de patiënten normaal gezien vrij van kankercellen en moeten ze enkel nog terug
keren op controle.
Simulatie
In het begin van de behandeling komt de patiënt eerst voor een simulatie. Hier maakt de patiënt
kennis met het proces, wordt uitgelegd hoe men zich op de breastboard moet positioneren. Wanneer
de patiënt in de juiste positie ligt (fig. 1), worden er CT-beelden genomen die dan later worden
gebruikt voor het inplannen van de röntgenbundels. Daarna worden er markeringen op de huid
aangebracht zodat men dezelfde positie kan bekomen bij de uiteindelijke behandeling.
Deze simulatie duurt ongeveer 30 minuten en de patiënten liggen 15 à 20 minuten op de breastboard.
Breathhold
Bij Breathhold duurt de sessie soms iets langer omdat de patiënten gedurende een tijdsspan van
enkele seconden hun adem moeten inhouden en blokkeren. Op deze manier komen de longen en het
hart verder verwijderd van het te bestralen deel en kan men deze organen beter beschermen tegen
onnodig bestralen.
fig. 1 huidige setup voor simulatie en behandeling in buiklig: (A) Unilaterale bh om de contra laterale borst opzij te duwen van de
behandelde borst. (B) breastboard voor buiklig: 1 handgreep; 2: hoofdsteun; 3: carbon fiber wig voor ondersteuning van de
contra laterale borst; 4: numerieke schaal om de tafelhoogte aan te passen op basis van het laser systeem in de kamer; 5:
veiligheidsgordel. (C) ipslaterale (linker deel) en contralaterale (rechter deel) aanzicht van een patiënt die juist gepositioneerd is
op de breastboard.
7
Planning
Alles wordt op voorhand ingepland: hoeveel, onder welke hoek en met welke sterkte de röntgenstralen
in de borst binnenvallen. Er moet zoveel mogelijk voorkomen worden dat er gezond weefsel of delen
van de breastboard in het pad van de bundel liggen. Daarom is het belangrijk voor de persoon van de
inplanning dat er zo weinig mogelijk materiaal rond het te bestralen deel is. Op deze manier heeft hij
een maximale bewegingsvrijheid voor de bundels.
fig. 2. CT-beelden van de te behandelen borst met inplanning van de bundels.
Behandeling
De behandeling wordt in 15 à 20 sessies uitgevoerd van elk 15 à 20 minuten.
De sessies worden allemaal opeenvolgend uitgevoerd. Elke weekdag wordt één sessie per patiënt
uitgevoerd. Op deze manier worden alle sessies op 3 à 4 doorlopende weken uitgevoerd.
De markeringen die bij de simulatie werden aangebracht op de patiënt, worden nu gebruikt voor de
uitlijning met de laserlijnen in de kamer. Deze laserlijnen projecteren het ISO-center voor de
behandeling.
Wanneer de patiënt goed gepositioneerd is, kan de behandeling beginnen. De linac (linear
accelerator) kan helemaal rond de tafel roteren om zo onder de gewenste hoek te bestralen.
fig. 3 linear accelerator (LINAC) kan volledig rond te tafel roteren
8
2 Probleemdefinitie
2.1 Masterproefaanvraag
Deze masterproefaanvraag kwam van UZ Gent en werd als volgt omschreven:
“ Ontwerp van product/breastboard die het bestralen / radiotherapie van patiënten met borstkanker in
buiklig verbetert.
Ik werk als radiotherapeute in het UZ Gent en hou mij vooral bezig met patiënten die bestraald worden
voor borstkanker. In ons centrum bestralen we heel wat patiënten in buiklig (in plaats van de
traditionele ruglig-positie) omdat deze positie heel wat anatomische voordelen biedt.
De borst valt immers weg van de longen en het hart, waardoor het gemakkelijker wordt om deze
structuren uit de bestralingsbundel te houden. In buiklig worden patiënten op een soort platform
gelegd (breastboard genaamd) en de bestraalde borst hangt door een opening naar beneden.
De commercieel beschikbare breastboards schieten echter schromelijk te kort voor wat wij allemaal
willen doen binnen onze onderzoeksgroep. Wij hebben reeds enkele veranderingen gedaan aan zo’n
breastboard in samenwerking met de firma die ze produceert, maar eigenlijk is dit nog steeds
onvoldoende.
Daarom zouden wij graag een eigen breastboard ontwerpen. Ik vroeg mij af of jullie vanuit jullie
expertise bereid zouden zijn om met ons samen te werken om zo’n breastboard vanuit het niets te
ontwerpen?
Begeleiding en delen van kennis/ ervaring “
2.2 Probleemstelling
Recente studies toonden aan dat borstradiotherapie in buiklig veel minder acute toxiciteit, minder
risico op cardiale, long- en borsttoxiciteit door geïnduceerde straling.
De huidige commerciële breastboards schieten schromelijk tekort aan de eisen van UZ Gent. In
samenwerking met de Universiteit Gent, campus Kortrijk willen zij een betere breastboard maken die
aan de eisen en wensen voldoet.
UZ heeft in het verleden al in samenwerking met een bedrijf een breastboard ontworpen. Aangezien
dit ontwerp nog niet ideaal is en de commercieel verkrijgbare breastboards ook enorme tekorten
tonen, wil UZ Gent een nieuwe breastboard ontwerpen.
Het huidige ontwerp (fig. 1) heeft volgende gebreken:
•
De vorm is onvoldoende ergonomisch. Op verschillende plaatsen veroorzaakt de breastboard
pijn, de arm begint te slapen en het ligt niet comfortabel (fig. 5 en 6).
•
Met het huidig ontwerp kunnen de lymfeklieren ter hoogte van de borst en schouder niet
bestraald worden in buiklig. Hiervoor moet men terugvallen op de positie in ruglig.
•
De wig waar de contralaterale borst op rust, is in het huidig ontwerp uit koolstofvezel
vervaardigd en dus niet doorzichtig. Daardoor is het niet eenvoudig om de patiënt uit te lijnen
met de afgetekende lijnen op de borst. Deze moeten overeenstemmen met laserlijnen die het
ISO-centrum weergeven.
9
•
Oudere en/of corpulente vrouwen hebben het soms lastig om op de opstelling te gaan liggen
en die positie aan te houden gedurende de volledige sessie.
•
Door de vorm van de wig hebben vrouwen met een kortere hals vaak het probleem dat
ze met hun hoofd op de wig komen te liggen in plaats van op de hoofdsteun.
•
Er is soms botsingsgevaar tussen de breastboard en de gantry (bestralingstoestel).
Fig. 4 Aan de contralaterale kant is er botsingsgevaar tussen de gantry (rechts) en de breastboard.
fig. 5 patiënten ervaren vaak pijn en hebben last van slechte doorbloeding door niet ergonomisch
ontwerp van de breastboard (BB).
fig. 6 patiënt ligt deels met hoofd op de wig
10
Mijn masterproef gaat over het verbeteren, herontwerpen van de breastboard en het zoeken naar de
juiste oplossingen voor de huidige problemen.
Ik doe onderzoek naar nieuwe materialen voor het produceren van de breastboard, vormstudies voor
het verbeteren van de ergonomie en het comfort en zoek een oplossing voor de bestraling van de
lymfeklieren.
2.3 Stakeholders
De stakeholders geven een beeld van wie er allemaal betrokken is bij de ontwikkeling van de nieuwe
breastboard.
De patiënt, verpleger en de bundel planner zijn de drie belangrijkste stakeholders.
De patiënt moet zich goed kunnen positioneren op de BB (breastboard) en mag na verloop van tijd
geen pijn krijgen. De positie moet dus comfortabel en natuurlijk aanvoelen.
De verpleger moet de patiënt goed kunnen herpositioneren op de vorige positie van bij de simulatie,
de markeringen moeten goed zichtbaar zijn en de breastboard moet eenvoudig te hanteren zijn.
Bij het inplannen van de bundels is het belangrijk dat er zo weinig mogelijk door de breastboard of
gezond weefsel wordt gestraald. Hoe lichter en compacter de breastboard is, des te meer
bewegingsvrijheid de planner heeft voor het inplannen.
11
2.4 Eisen en wensen nieuw breastboard
Eisen:
•
•
•
•
•
•
•
Breastboard moet comfortabeler liggen
Wig moet doorzichtig zijn t.h.v. sternum
Wig volgt de vorm van de borst
Er mag geen materiaal onder de schouder en de te bestralen borst zijn
Hoofdsteun moet verstelbaar zijn voor vrouwen met een kortere nek
Laterale arm moet langs het lichaam kunnen liggen in plaats van boven het hoofd.
Snel verwisselbaar van opstelling (links ó rechts )
Wensen:
•
•
•
•
•
•
•
Breastboard kan pitchen
Op verschillende tafels monteerbaar
Wig zorgt niet meer voor interferentie
Beide armen naast het lichaam gepositioneerd
Meer steun in de gordel
Tafel moet een rol van +/-15° kunnen maken
Breastboard zo dun en smal mogelijk
Vraag vanuit UZ Gent
Ontwerp een prototype voor zowel de simulatie als de bestraling.
Test de verbeteringen van comfort en positionering aan de hand van vrijwilligers en patiënten.
Analyseren van CT-beelden van de nieuwe testopstellingen zal met kadavers gebeuren.
2.5 Doelstelling
Vanuit UZ Gent wordt gevraagd om een nieuwe breastboard te ontwikkelen en te prototypen zodat die
kan gebruikt worden voor de simulatie. Deze breastboard zal gebruikt worden om de positie van de
patiënt en de toegankelijkheid voor de bundels te optimaliseren. Ook wordt er gevraagd om de wig te
verbeteren.
Het prototype voor de bestraling valt buiten mijn masterproef omdat daar nog meer bij kijken komt in
verband met sterkte van het frame, veiligheid, etc..
Voor mijn masterproef werkte ik in twee delen: de wig en het vormprototype voor simulatie.
Wig
Voor het probleem met de wig wil ik een volledige oplossing vinden. Dit zal een vormstudie en
materiaalonderzoek inhouden.
12
Prototype Simulatie
Bij de simulatie mag het prototype opgebouwd zijn beginnende vanaf een tafel. Dus hier zal het
prototype van onder naar boven opgebouwd worden. (zelfde opbouw zoals huidig breastboard.)
Op deze manier wil ik via dit prototype al snel de ergonomie en vormgeving gaan testen. Ook de
nieuwe positie van de patiënt wil ik hierop testen.
Prototype Bestraling (valt niet binnen masterproef)
Bij de bestraling mag het prototype ter hoogte van de te bestralen borst geen omliggend materiaal
hebben. Dit prototype zal dus adv een soort hangstructuur werken.
Op dit prototype wordt de sterkte, torsie, doorbuiging, koppeling materiaal en dergelijke getest.
2.6 Methodiek
Voor mijn masterproef heb ik 2 verschillende prototypes gemaakt: de nieuwe wig en een prototype
voor simulatie. Deze zijn elk apart opgedeeld.
2.6.1 Wig
De nieuwe wig ontwerpen is een kleiner deel dan het volledig nieuwe prototype. Doordat dit veel
concreter is heb ik hier eerst aan gewerkt.
Vormgeving
Aangezien de huidige wig nu gewoon een plaat is met een gat er in langs de zijkant, kan er veel
gedaan worden i.v.m. de vormgeving.
Op basis van een observatie en ondervraging ga ik kijken wat de negatieve punten zijn en waar de
patiënten pijn hebben. Zo kan ik zien welke vorm het best past en op welke manier ik de plaat kan
monteren en ontwerpen.
Hierna ga ik enkele prototypes maken en die vervolgens gaan testen op enkele proefpersonen.
Wanneer deze geoptimaliseerd zijn, zal ik de wig verder integreren in de breastboard.
2.6.2 Prototype breastboard
UZ Gent vroeg om eerst het prototype van de simulatie te maken en vervolgens aan het prototype van
de bestraling te beginnen.
Aangezien het prototype bestraling een complexe opbouw/structuur zal hebben en men ook rekening
moet houden met de dimensionering van de LINAC, lijkt het mij beter om simultaan aan de twee
prototypes te werken.
Vormgeving
Om meer te weten te komen over de gebreken van de huidige breastboard ga ik enkele
bestralingssessies meevolgen, op observatie gaan bij de simulatie en enkele specifieke patiënten
13
bevragen. Op deze manier kan ik de problemen beter definiëren en zo gerichter tewerk gaan.
Aan de hand van deze informatie en de eisen en wensen van UZ Gent ga ik verschillende prototypes
maken die zo veel mogelijk aan alle eisen en wensen voldoen.
Vervolgens ga ik deze prototypes testen op mezelf, proefpersonen en kadavers. Wanneer de
prototypes geoptimaliseerd zijn, ga ik deze ook testen op de patiënten enz..
Structuur
Aangezien het prototype voor onder de LINAC een speciale constructie zal hebben ga ik parallel met
de vormgeving nieuwe ideeën schetsen i.v.m. de constructie.
Eerst ga ik het huidige voorstel van UZ Gent opentrekken en allerlei soorten ophangingen, beugels en
dergelijke schetsen en testen.
Aangezien de nieuwe breastboard moet kunnen pitchen en de schouder ook vrij moet kunnen zijn, zal
dit het grootste deel van het onderzoek zijn.
Wanneer ik tot een betrouwbaar en stabiel prototype van de ophanging kom, zal ik verder gaan met
de hoofdsteun, armsteun, enz..
14
3 Onderzoek
3.1 Benchmarks
Er zijn al verschillende breastboards op de markt maar deze voldoen niet aan de wensen van het UZ.
De breastboards in ruglig zullen niet besproken worden omdat deze op een volledig andere manier
worden gebruikt dan de breastboards voor buiklig.
De meeste andere breastboards voor buiklig hebben sterke gelijkenissen met de huidige gebruikte
breastboard. Echter is het vaak niet bruikbaar voor de bestraling van de lymfeklieren, is de thorax van
de patiënt niet onder een hoek gepositioneerd en is er maar een beperkte bewegingsvrijheid voor de
gantry.
De varian prone breast (fig. 7) couch heeft het voordeel dat de breastboard in de tafel geïntegreerd is .
Daardoor is er veel bewegingsvrijheid voor de bundels. Het nadeel is dat de patiënt niet onder een
hoek gepositioneerd is waardoor de borst minder mooi naar beneden valt. Doordat de ipslaterale arm
(zelfde zijde als de bestraalde borst) naast het hoofd is gepositioneerd, belemmert dit de
bewegingsvrijheid voor de lymfeklierbestraling (LKB).
+ overhangende breastboard
+ armpositie aan contralaterale zijde
- geen helling van patiënt mogelijk
- lymfeklierbestraling (LKB) beperkt
- ipslaterale arm hindert bewegingsvrijheid
fig. 7 varian medical systems prone breast couch
15
De prone breast system van Klarity medical (fig. 8) heeft enorm weinig bewegingsvrijheid voor de
bundels en LKB is helemaal niet mogelijk.
+ helling patiënt
- enorm kleine bewegingsvrijheid voor bundels
- LKB niet mogelijk
fig. 8 prone breast system van Klarity medical
De clearVue Prone position breast radiotherapy system (fig9) heeft een zeer kleine tot geen
hellingshoek voor het lichaam. Deze breastboard heeft wat meer bewegingsvrijheid maar de
ipslaterale arm, breastboard en steunstructuur hinderen nog vaak de bestraling. De verschillende
inserts voor de borst zijn goed.
+ veel ruimte onder patiënt
+ insert-stukken voor borst
- steunstructuur hindert
- geen hellingshoek
- geen mogelijkheid voor LKB
fig. 9 clearVue Prone position breast radiotherapy system met verschillende inserts voor borststuk.
16
Horizon heeft ook een prone breastboard (fig. 10) ontworpen waarbij de patiënt onder een helling is
georiënteerd. Deze breastboard heeft twee verschillende inserts voor de borstopening + contralaterale
borst en is modulair opgebouwd.
+ modulair
+ patiënt onder hellingshoek
- Beperkte bewegingsvrijheid
- geen mogelijkheid voor LKB
fig. 10 new Horizon prone breastboard
17
3.2 Onderzoeksvraag
Ik heb mijn onderzoeksvraag opgedeeld in 2 verschillende delen. Op deze manier zal ik op een meer
gestructureerde manier tewerk kunnen gaan en zo tot een beter resultaat komen. Het eerste deel van
de onderzoeksvraag zal gaan over de wig en het tweede deel zal gaan over het herontwerpen van de
breastboard en de ergonomie ervan.
Wig
De huidige wig is nu een rechte plaat die vervaardigd is uit koolstofvezel. Deze plank is niet
doorzichtig. Daardoor kan men moeilijk de getekende lijnen op de borst uitlijnen met de laserstralen
die het ISO-centrum van de bestraling bepalen.
Doordat de wig een rechte plaat is, voelt deze plaat niet comfortabel aan en moet de contralaterale
borst soms nog een beetje weggetrokken worden van de opening.
Door de vorm van de plaat komen vrouwen met een korte hals al met hun hoofd op de wig te liggen
wat niet comfortabel is.
Onderzoeksvraag 1
Aan de hand van welke materialen kan de plaat comfortabeler, en doorzichtig gemaakt worden. Gaan
kijken welke vorm de ideale is voor het op zijn plaats houden van de borst en zoeken naar een
oplossing voor vrouwen met een kortere nek.
Breastboard
De huidige breastboard ligt niet comfortabel. Op sommige punten doet het pijn en vaak wordt een ader
afgekneld waardoor de arm begint te slapen.
Bestraling van de lymfeklieren lukt niet omdat de patiënten met hun schouders op de mouse liggen en
we er dus niet aan kunnen.
Oudere en/of corpulente vrouwen hebben soms problemen bij het positioneren op de breastboard.
Onderzoeksvraag 2
Op zoek gaan naar een oplossing zodat de klieren kunnen bestraald worden en de patiënten in een
betere houding liggen. Dit zal zowel vormgevings- als materiaalonderzoek zijn.
18
3.3 Observatie
3.3.1 Observatie simulatie
Deze observatie vond plaats bij de simulatie. Hier worden de patiënten voor de eerste keer gescand.
Na het weghalen van de tumor worden clips geplaatst om zo achteraf de plaats van de weggehaalde
tumor te kunnen lokaliseren.
Bij de simulatie wordt de volledige borst gescand en uitgelijnd met de eerder geplaatste clips. Dit
proces duurt meestal wat langer dan de bestralingsessies omdat het de eerste keer is dat de patiënten
op de breastboard gaan liggen. Hierdoor is het zeer interessant om deze patiënten te observeren en
te bevragen.
Opmerkingen
•
Bij de overgang van plaat naar arm is er een scherpe rand en daardoor doet de arm pijn.
• Patiënten met een korte nek hebben het probleem dat hun hoofd niet meer op de hoofdsteun past
en daardoor krijgen ze nekpijn.
• Patiënten die artrose hebben in de hals of schouder kunnen hun arm niet volledig strekken
waardoor deze niet volledig op de mousse kan steunen. Dit leidt tot een verkrampende houding
•
Aan de laterale kant van de patiënt mag de band veel groter zijn en steun bieden.
• De ruimte tussen de wig en de hoofdsteun is veel te groot. Hierdoor geraken veel patiënten niet
volledig op de hoofdsteun.
•
Oudere mensen raken niet altijd even vlot op de breastboard.
Bevraging verplegers
•
2% van de mensen raakt niet op de breastboard in buiklig. Hier wordt dan ruglig toegepast.
è Dit kan verholpen worden door de breastboard te laten kantelen.
•
Patiënten met artrose hebben vaak last in de schouders en nek door de asymmetrische houding.
è Dit kan verholpen worden door de breastboard minder hellend op te stellen.
19
Bevraging patiënt
Patië nt 1:
Patiënt 1 is een corpulente vrouw.
Bij het bevragen van de patiënt kwam ik tot volgende constataties:
• Na een tijdje begonnen haar vingers te slapen door de scherpe hoek aan de armsteun. Op zich
vond ze dit geen probleem maar het is zeker geen comfortabel gevoel.
• De riem geeft een gevoel van steun maar mag nog meer steun geven.
• Enkel in het begin was de wig hard om op te liggen maar na een tijdje viel dit mee. Echter bleven
de randen wel altijd scherp aanvoelen.
• Mevrouw had geen last op de plaats van de operatie.
• Bij het opkomen op de breastboard had ze geen probleem omdat ze nog lenig was.
Wat volge ns haar ve rbe te rd kan worde n
• De riem mag breder worden zodat die meer steun geeft.
• De mogelijkheid van kantelen van de breastboard zou een verbetering zijn.
• Wig voelde in het begin niet goed aan. Het zou goed zijn dat de plaat de vorm van de borst licht
volgt.
Patië nt 2:
Dit was een vrouw met artrose in de hals en schouders.
Daardoor kon ze moeilijk op de BB gaan liggen.
Door haar artrose kon ze haar arm niet volledig naar voor strekken waardoor de oksel niet op de
mouse steunde. Ook kon ze haar hoofd niet volledig draaien naar de zijkant waardoor het moeilijk was
om in een comfortabele houding te liggen.
3.3.2 Observatie synergie
Deze observatie vond plaats op de synergie. Hier worden de patiënten bestraald.
Aantal sessies bij behandeling: 15 à 20 keer
•
Elke sessie duurt 15 à 20 minuten.
• De sessies worden allemaal opeenvolgend uitgevoerd. Elke weekdag wordt er één sessie per
patiënt uitgevoerd. Op deze manier worden alle sessies op 3 à 4 doorlopende weken uitgevoerd.
• Bij Breathhold duurt de sessie soms iets langer omdat de patiënten gedurende een tijdsspan van
enkele seconden hun adem moeten inhouden en blokkeren. Op deze manier komen de longen en het
hart verder verwijderd van het te bestralen deel en kan met deze organen beter beschermen tegen
onnodig bestralen.
20
Opgemerkte problemen
Bij vrouwen met grote borsten komt de laterale borst soms tegen de tafel. Dit is niet wenselijk. Om dit
te voorkomen wordt er een isomo-schijfje onder de borst geplaatst om contact met de tafel te
voorkomen.
• Oudere en corpulente vrouwen kunnen moeilijk plaats nemen op de breastboard. Vaak “ploffen” ze
er zich op en kunnen ze zich nog moeilijk herpositioneren.
•
Door ouderdom of operatie is het niet altijd eenvoudig om de laterale arm naar voren te houden.
• De huidige breastboard zorgt ter hoogte van de arm voor een afknelling van de aderen. Daardoor
begint de arm vaak te slapen.
•
Wig zorgt voor pijnpunten aan de ribben.
• Wanneer patiënten een port a katheder hebben (bij klierenbehandeling) drukt die pijnlijk tegen de
wig.
• De gordel mag breder zijn. Op deze manier kan de gordel meer steun geven waardoor de
patiënten zich beter op hun gemak voelen.
•
Hechting van de gordel aan de breastboard is niet goed, breekt vaak af.
•
Tafel is soms te breed, daardoor botst de gantry soms tegen te tafel.
•
Supra claviculaire lymfe kunnen niet bestraald worden.
21
3.4 Materiaalonderzoek
Bij een materiaalonderzoek wordt gekeken naar welk materiaal het meest geschikte is voor het
prototype of finale product.
Eerst zal er onderzocht worden waarom de huidige tafels en opzetstukken voor radiotherapie allemaal
uit koolstofvezel vervaardigd zijn en of er geen ander en goedkoper materiaal is.
Vervolgens zal er onderzocht worden welk doorzichtig materiaal er voor de wig kan gebruikt worden.
3.4.1 Wig
Voor de vervaardiging van de wig heeft een doorzichtig materiaal de voorkeur. Wanneer de
verplegers door de wig kunnen kijken, is het namelijk makkelijker om de patiënt beter uit te lijnen.
Voor het maken van de wig gaat de voorkeur naar een thermoplast (zoals plexiglas, polycarbonaat en
PETG). Met deze materialen kan de wig aan de hand van thermoforming gemaakt worden.
Omdat PETG een goedkoop materiaal is en goed tegen irradiatie kan werd er voor dit materiaal
gekozen. De maximum toegelaten straling bedraagt 1000KGY, wat vele malen lager is dan de
gebruikte dosis.
fig. 11 PET en PETG met tolerantieniveau van 1000 KGY. Volledige tabel: zie bijlage
3.4.2 Breastboard
Huidige breastboards en hulpstukken worden allemaal uit koolstofvezel vervaardigd omdat deze dan
zeer licht en sterk zijn. Ook kan koolstofvezel zeer goed tegen irradiatie. (zie ref) Wanneer de
wanddikte van de koolstofvezelonderdelen klein genoeg is, zorgt deze niet voor interferentie bij CTimaging en is deze zelfs zo goed als onzichtbaar. Ook mag er door koolstofvezel gestraald worden.
Glasvezel
Glasvezel heeft veel gelijkenissen met koolstofvezel en het is daarom zeer interessant om na te gaan
of het niet mogelijk is om de breastboard en onderdelen uit glasvezel te vervaardigen in plaats van
koolstofvezel. Glasvezel heeft een lagere stijfheid dan koolstofvezel, wat er voor zorgt dat een
onderdeel in glasvezel een grotere wanddikte heeft en dus zwaarder zal zijn indien men dezelfde
eigenschappen in verband met sterkte, spanningen, torsie, etc.… wil behouden.
Om na te gaan hoeveel het verschil tussen een glasvezel en koolstofvezel is, heb ik aan de hand van
CAE (computer aided engineering) de tafel waar de huidige breastboard op ligt onderzocht.
22
Model
De huidige tafel past aan de hand van een kliksysteem in de pedestal (fig. 12) De tafel steunt ter
hoogte van het kliksysteem en is ook gefixeerd in de twee gaten op het einde van de draagstructuur.
De pedestal heeft een dikte voor 4mm en is zeer goed gedimensioneerd. We kunnen er dus van uit
gaan dat dit een star lichaam is.
fig. 12 pedestal met draagstructuur voor tafel
fig. 13 tafel met kliksysteem voor in de pedestal
fig. 14 zijaanzicht tafel met steuntukken voor uiteinde draagstructuur
23
fig. 15 onderaanzicht met steunpunten tafel.
De tafel is vervaardigd uit standaard koolstofvezel. Het vulmateriaal is epoxyhars.
fig. 16 tabel met eigenschappen van glasvezel en koolstofvezel
Eigenschappen:
koolstofvezel: Mass density 1600 kg/m2; E 70 GPa; poisson ratio 0,1 ; shear mod 5 GPa.
Glasvezel: Mass density 1900 kg/m2; E 25 GPa; poisson ratio 0,2 ; shear mod 4 GPa.
24
Simulatie Model in Koolstofvezel
De tafel bestaat uit 8 lagen, in verschillende richtingen gedrapeerd, met elk een dikte van 0,25 mm wat
een totale dikte van 2mm geeft.
Als belasting werd er een kracht van 600N op de gehele tafel genomen omdat de patiënt ook maar
voor de helft op de tafel ligt.
Wanneer we naar de displacement bij 600N kijken, dan zien we een max displacement van 2,6mm
fig. 17 displacement van 2,6mm bij 600N
fig. 18 displacement bij koolstofvezel
25
Wanneer we het materiaal vervangen door glasvezel en de dezelfde dikte behouden, dan krijgen we
een max dispalcement van 5 mm. Dit is dubbel zoveel als koolstofvezel.
fig. 19 displacement van 5 mm bij galsvezel
Als we ongeveer dezelfde sterkte en displacement van de koolstofvezeltafel willen, dan moet de tafel
bijna dubbel zo dik worden namelijk 3,8 mm. Hierdoor weegt de tafel 9kg in tegenstelling tot 4,3kg, wat
meer dan dubbel zo veel is i.v.m. de tafel in koolstofvezel.
fig. 20 displacement bij glasvezel met dikte 3,8 mm
26
4 Idee generatie
Bij de idee generatie worden alle eisen en wensen in rekening gebracht en hierop gebaseerd creëert
men de eerste schetsen.
4.1 Concept vanuit UZ Gent
UZ Gent denkt voor de nieuwe breastboard aan een symmetrisch model (waar dus linkse en rechtse
bestraling kan op worden uitgeoefend.)
De laterale arm wordt in een soort van goot (k) gelegd en ondersteund. Op deze manier is de
schouder vrij en kunnen de klieren beter bestraald worden.
fig. 21 voorstel UZ
Wanneer de patiënt op de BB ligt, wordt de beugel naar omhoog gedraaid.
Nu is de ruimte onder de borst volledig vrij en kan er vanuit een grotere hoek bestraald worden .
fig. 22 voorstel UZ
27
Proefopstelling Bruno:
Door de hoeken aan het hoofdeinde weg te laten, kan de tafel verder draaien zonder tegen de
bestralingsmachine te botsen.
fig. 23 prototype UZ
Door middel van een steungoot wordt de arm aan de laterale kant ondersteund.
28
4.2 Bevinding voorgesteld concept
•
Op het eerste gezicht denk ik dat werken met draaibare beugels + een symmetrisch BB
hebben, een zeer moeilijke combinatie is. Aangezien er een soort van ophanging is, lijkt het
mij moeilijk om alles te kunnen fixeren.
•
Bij de bestraling werkt men met een tolerantie van enkele millimeters. De BB mag dus niet
veel uitwijken.
•
Op de plaats van de rode cirkel bevindt zich de schouder. Die moet echter vrij zijn. Dus de
beugel moet op een andere plaats aangrijpen.
•
Waar het rode gearceerde deel is, bevindt zich de buik. Deze mag ook ondersteuning geven.
•
De BB gaat onnodig omhoog wat voor een complexer prototype zorgt.
fig. 24 bevinding concept UZ
29
De heup ligt beter vlak gefixeerd op de tafel. Enkel het bovenlichaam komt onder een helling te staan.
fig. 25 opstelling
Onderstaande schets illustreert de houding en positie van de patiënt.
Hier is de schouder ook vrij.
De rotatie van de BB begint pas boven de heup en is ongeveer op dezelfde hoogte als de tafel.
fig. 26 opstelling
30
4.3 Studieschetsen
fig. 27 studieschets
fig. 28 studieschets
31
fig. 29 studieschets
fig. 30 studieschets
fig. 31 studieschets
32
4.4 WIG
4.4.1 Schetsen en vormstudie wig
De huidige wig is vlak en de 2 steunstukken zijn eigenlijk overbodig.
Doordat de wig vlak is, is die niet comfortabel en verschijnt er ook een storing op de beeldvorming.
fig. 32 studieschets wig opstelling
Dit kan verholpen worden door de wig meer de vorm van de borst te laten volgen zoals te zien op de
schetsen rechts.
fig. 33 studieschets wig opstelling
Ook zal de wig ter hoogte van de oksel een beetje omhoog gaan om zo nog meer de vorm van de
borst te volgen en optimale ondersteuning te voorzien.
Zoals te zien op de schets zal de wig aan de oksel een 2-tal cm hoger komen, de steunstukken veel
kleiner zijn en er zal er ook een uitsparing zijn die de vorm van de borst zal volgen.
fig. 34 studieschets
33
4.5 Concepten Breastboard
Het voorstel vanuit UZ Gent was om te werken met 2 C-armen die naar boven konden draaien om zo
veel ruimte te kunnen creëren onder de patiënt.
fig. 35 concept breastboard UZ
Doordat ze er niet bij stil stonden dat de C-armen niet uit metaal mochten vervaardigd worden en het
dus uit een composiet of iets dergelijks, ben ik verder beginnen zoeken naar een nieuwe oplossing.
3 conce pte n
Ik kwam op 3 concepten:
•
Draaiende C-armen
•
Vast/symmetrisch frame
•
2 afzonderlijke BB’s (asymmetrisch frame)
34
4.5.1 Draaiende C-armen
Dit concept is gebaseerd op het voorstel van het UZ. Wanneer de patiënt zich positioneert, zijn de Carmen (groen) open en langs de zijkant. Wanneer de patiënt goed ligt, dan sluiten de C-armen en
bevinden die zich boven de patiënt. Op deze manier komt gans de ruimte onder de patiënt vrij. Dit
zorgt voor een groot bereik van de acces voor de bundels.
+ slanker ontwerp
+ veel bewegingsruimte voor gantry
- Moeilijker te maken
- Stevigheid / stabiliteit
- Complex (roll/pitch/constructie)
- fixed op tafel
fig. 36 draaiende C-armen
35
4.5.2 Vast symmetrisch frame
Dit concept heeft een symmetrisch en fixed frame met inlets voor een rechtse en linkse breastboard.
Het grootste voordeel van dit concept is de molariteit. Langs de andere kant zit men vast met het fixed
frame, wat voor mindere acces kan zorgen.
+ stevig en stabiel frame
+ makkelijk symmetrisch te maken
+ Roll is haalbaar
+ Eenvoudig en licht
- Breder
- Ingesloten
- Fixed op tafel
fig. 37 vast symmetrisch frame
36
4.5.3 2 afzonderlijke asymmetrische breastboards
Er is zowel een linkse als rechtse breastboard nodig. De volledige steunstructuur zal uit één stuk
gemaakt worden waardoor deze zeer dun en licht is. Dit zorgt voor een zeer groot bereik van de acces
voor de bundels. Aangezien de monocoque structuur is er minder modulariteit.
+ frame uit één stuk en eenvoudig
+ licht
+ Roll zeker haalbaar
+ slank
+ centreren van borst mogelijk
- 2 volledige BB’s (links/rechts)
- Frame uit één stuk
fig. 38 twee afzonderlijke asymmetrische BB’s
37
4.5.4 Gekozen concept
Met mijn concepten ben ik naar het UZ gestapt en samen met Wilfried, Liv en Bruno zijn we tot een
unaniem besluit gekomen dat het concept van de asymmetrische BB met ingebouwd frame zal
worden gekozen. (derde concept)
Ondanks minder modulariteit en twee breastboards die gemaakt moeten worden is er toch voor dit
concept gekozen. De lichte, dunne en eenvoudige structuur geven enorm veel acces voor
stralingsbundels en ook de mogelijkheid voor LKB.
Omdat de afstand tussen oksel en borst bij verschillende patiënten het minst varieert (in vergelijking
met andere lichaamsdelen), werd er gekozen om de oksel aan de bestraalde borst als referentie te
gebruiken. De volledige breastboard zal daarop gebaseerd zijn.
De behandelde zone (van schouder tot onderkant borst) varieert van 157 mm (2,5 %til) tot 230mm
(97,5 %til). REF Wanneer de oksel als referentie wordt gebruikt, en de patiënt daarop wordt uitgelijnd,
dan is er niet veel variatie in de positie van de borst waardoor modulariteit minder belangrijk is.
De ipslaterale arm zal ondersteund worden naast het lichaam. De aanpasbare armsteun kan
horizontaal bewegen, pivoteren en verticaal bewegen om zo de gewenste positie te bekomen. De
ipslaterale armsteun zal aan de buitenkant van de schouder eindigen. Op deze manier zal LKB
mogelijk zijn.
Echter zullen er nog verschillende kleine dingen worden aangepast zoals te zien in op onderstaande
schets.
Aanpassingen:
•
•
•
•
•
Beweegbare armsteun
Roll mogelijk
Asymmetrisch heupkussen
Schoudersteun
beweegbare armsteun
38
fig. 39 feedback van gekozen concept
4.6 Asymmetrisch frame
Nadat er besloten was om verder te werken op het concept met asymmetrisch frame, heb ik alles
terug opengetrokken. Samen met het UZ heb ik verschillende vormen voor de breastboard en
armsteunen ontworpen. Deze schetsen hebben we dan besproken om zo tot een goed concept te
komen.
4.6.1 Versie 1
De arm aan de contralaterale zijde moet in verschillende posities kunnen gepositioneerd worden. Ook
de ipslaterale arm moet ver genoeg kunnen verwijderd zijn van de thorax. De eerste ideeën van de
mogelijke vorm voor de breastboard en armsteunen worden in onderstaande schetsen verduidelijkt.
Elke positie werd besproken om zo tot het beste ontwerp te komen.
39
Arme n naast e lkaar
In deze positie worden de armen naast het lichaam gepositioneerd. Dit is een zeer natuurlijke en
ergonomische houding. Ook voor de bestraling is dit een goede positie. De rechter armgoot heeft de
mogelijkheid om naar buiten te draaien. Op deze manier is de arm verder van het lichaam verwijderd
en creëert men meer bewegingsvrijheid voor de bundels. Aangezien de rechter armgoot de schouder
niet ondersteunt (voor LKB ) kan de schouder eventueel doorzakken. Om dit te voorkomen is er een
schoudersteun voorzien die de bovenkant van de schouder kan ondersteunen. Ook de hoofdsteun is
verplaatsbaar om zo de ideale positie te kunnen bekomen.
fig. 40 breastboard met armen naast elkaar
40
Arm voor hoofd e n naast lichaam
Hier ligt de patiënt met de linker arm voor het hoofd en met de andere naast het lichaam. De armgoot
kan alweer naar buiten worden gedraaid.
fig. 41 arm voor hoofd en naast lichaam
41
Be ide arme n bove n hoofd
Deze breastboard geeft de mogelijkheid om beide armen boven het hoofd te plaatsen. Op deze
manier is er zeer veel vrijheid naast het lichaam. Deze positie is voor oudere patiënten, met eventueel
artrose, minder comfortabel omdat ze beide armen ver naar voor moeten houden, wat niet zo
ergonomisch is.
fig. 42 breastboard met armen boven hoofd
42
Linke r arm bove n hoofd
Deze breastboard heeft als voordeel dat de linker arm bijna achter het hoofd gepositioneerd is. Zo
bekomt men weer een grote bewegingsvrijheid. Echter is deze positie niet zo ergonomisch vrees ik.
De rechter arm is naast het lichaam gepositioneerd en heeft de mogelijkheid om de elleboog naar
buiten te positioneren voor betere access.
fig. 43 L-arm boven hoofd
fig. 44 L-arm boven hoofd met skelet
43
Re chte r arm bove n hoofd
Bij deze breastboard worden beide armen boven het hoofd gepositioneerd en komt de rechter arm ook
nog eens hoger dan de contralaterale. In deze positie is er veel access langs de laterale borst (rechts)
en is er ook de mogelijkheid om te bestralen in de caudale richting. Het is moeilijk te zeggen of de
patiënt wel nog stabiel zal liggen. De kans is groot dat de patiënt te veel zal doorzakken aan de
laterale borst.
fig. 45 R-arm boven hoofd
44
fig. 46 R-arm boven hoofd met skelet
4.6.2 versie 2
Vorige schetsen zijn allemaal getekend voor bestraling van de rechter borst. Aangezien bij de
bestraling van de linker borst vitale organen zoals hart en long dichter bij de borst liggen, is het beter
om een linkse breastboard te tekenen en uit te werken. Wanneer een linkse breastboard goed is,
kunnen we er van uit gaan dat een rechtse breastboard eveneens voldoet.
Ook is LKB bij vorige schetsen niet goed mogelijk en moet de nieuwe versie meer access kunnen
bieden voor de bundels zonder verhindering van de breastboard.
Re chte r arm bove n linke r naast
Omdat men op één breastboard verschillende armposities moest kunnen bekomen, is de huidige
versie meer modulair. De uitsparing in de breastboard aan de contra laterale zijde (rechts) geeft de
mogelijkheid om de arm lager dan het hoofd te kunnen positioneren.
Op onderstaande schets is de rechter arm boven de breastboard en voor het hoofd gepositioneerd.
De linker arm ligt naast het lichaam en kan eventueel gefixeerd worden met een schoudersteun en
band rond de bovenarm.
Fig. 47 R-arm boven L-arm naast
45
fig. 48 R-arm boven L-arm naast + skelet
Zoals te zien op het zijaanzicht is er een grote access voor de bundels en ligt de patiënt waarschijnlijk
in een redelijk ergonomische positie. Hier is de breastboard al een stuk smaller en dunner. Echter is er
wel nog altijd een verbindingsstuk tussen hoofdsteun en linker armgoot.
fig. 49 ZA R-arm boven L-arm onder
fig. 50 ZA R-arm boven L-arm onder + skelet
46
Be ide arme n bove n hoofd
Bij deze positie worden er armsteuntjes op de breastboard geplaats. Deze zijn in positie aanpasbaar.
fig. 51 Beide armen boven hoofd
fig. 52 beide armen boven hoofd + skelet
47
Arme n onde r bre astboard
Hier worden dezelfde armsteunen van bij de vorige positie gebruikt om onderaan de breastboard te
klikken. Op deze manier kunnen beide armen onder de breastboard gepositioneerd worden. Dit heeft
als grote voordeel dat dit een meer ergonomische houding is. Echter is er nu minder access voor
bundels in caudale richting.
fig. 53 armen onder BB
fig. 54 armen onder BB + skelet
fig. 55 ZA armen onder BB
fig. 56 ZA armen onder BB + skelet
48
4.6.3 Versie 3
In de vorige schetsen is volledige LKB nog altijd niet mogelijk. In de derde versie is de ruimte rond de
linkse schouder volledig vrij waardoor er meer access is. De armgoot kan nu ook omhoog, naar voor
en zijwaarts gepositioneerd worden. Elke armsteun kan apart ook nog eens bewegen. Aan de
contralaterale zijde is er nu ook een armsteun naast het lichaam voorzien.
fig. 57 BA versie 3 met verstelbare armsteunen en hoofdsteun
fig. 58 armgoot in hoogte verstelbaar
De verschillende armposities (fig. 59) blijven dezelfde als bij de vorige versie: armen boven, armen
onder breastboard, naast lichaam, ed.
49
fig. 59 verschillende armposities
50
fig. 60 zijaanzicht met armsteunen onder hoofd.
Indien de linkse schouder doorzakt, kan er een extra schoudersteun op de breastboard gemonteerd
worden die de schouder ondersteunt. (fig.)
fig. 61 extra steun voor schouder. Wordt gemonteerd op de hoofsteun.
fig. 62 zijaanzicht extra schoudersteun.
51
Als optie kan er links een armgoot gemonteerd worden met een bovenframe. Deze armgoot brengt de
arm naar boven en roteert die tot achter de rug. Op deze manier zijn de lymfeklieren beter
toegankelijk.
fig. 63 armgoot die arm achter de rug brengt
Bij de oude breastboard (fig. 1) was er aan de contralaterale zijde nog extra materiaal waardoor de te
bestralen borst niet in het midden van de tafel kwam. Daardoor moest de tafel soms verplaatst worden
om de borst in het ISO center te krijgen, wat als gevolg heeft dat de tafel in botsingsgevaar kwam met
de gantry. Bij de nieuwe breastboard komt de borst meer centraal.
fig. 64 doorsnede van breastboard. Armgoot zowel in hoogte en breedte instelbaar.
52
4.6.4 Versie 4
In de laatste versie werd het deel van de hoofdsteun terug aangepast. Er is meer plaats voor de
positionering van de hoofdsteun (fig. 65) en ter hoogte van het hoofd komt de breastboard ook hoger
dan de vorige versie. (fig. 58). De armgoot kan nu omhoog komen en vervolgens achter de rug
gedraaid worden.
fig. 65 versie 4
53
De armposities blijven dezelfde als die van de vorige versie.
fig. 66 verschillende armposities. Van boven nr. onder, beginnend links: R-arm boven BB, L-arm in
goot; R-arm onder BB, L-arm in goot; R-arm naast lichaam, L-arm in goot; R-arm onder BB, L-arm
onder BB; R-arm boven BB, L-arm boven; R-arm boven BB, L-arm onder, R-arm onder BB, L-arm
boven; R-arm naast lichaam, L-arm onder BB; R-arm naast lichaam, L-arm boven BB.
54
Op het zijaanzicht (fig. 67) is goed te zien hoeveel vrijheid er is voor de inplanning van de bundels.
fig. 67
Indien de arm toch nog in de weg zit voor bestraling, kan de armgoot naar boven geplaatst worden.
fig. 68
55
fig. 69 perspectief aanzicht BB met armgoot in lage positie
fig. 70 perspectief aanzicht met armgoot in hoge, geroteerde positie
56
fig. 71 perspectief aanzicht BB met armgoot in lage positie + skelet
fig. 72 perspectief aanzicht met armgoot in hoge, geroteerde positie + skelet
57
Wanneer de armgoot in de laagste stand is, dan zijn de schouders van de patiënt iets meer naar voor
gedraaid. (fig. 73 links). Plaatst men de armgoot in de hoogste stand en roteert men die tot licht achter
de rug, dan worden de schouders naar achteren gepositioneerd en komt de thorax meer vrij (fig. 73
rechts).
fig. 73 (links) positie patiënt bij armgoot in lage positie. (rechts) positie patiënt bij armgoot in hoge
positie.
58
Als we de doorsnedes vergelijken van het oude concept met vast symmetrisch frame en het nieuwste
concept, dan zien we een duidelijk verschil in positionering. Bij het vast symmetrisch frame (fig. 74
boven) botst de gantry (grijze halve cirkel) aan de contra laterale zijde bijna tegen de breastboard. Dit
komt omdat de te bestralen borst met het ISO-center van de linac moet uitgelijnd worden. Dit kan
enkel maar door de pedestal te verplaatsen, wat voor botsingsgevaar kan zorgen. Bij de
asymmetrische breastboard (fig. 74 doorsnede 2) is de te bestralen borst veel meer in het midden
gepositioneerd waardoor de pedestal minder moet verplaatst worden.
fig. 74 doorsnede concept met vast symmetrisch frame (boven) en doorsnede van versie 4. Er is
botsingsgevaar tussen de gantry (grijze halve cirkel) en breastboard in doorsnede 1.
59
Aangezien de ruimte onder de breastboard weg is, is het nu moeilijker om zich op de breastboard te
positioneren zonder de hand ergens te kunnen plaatsen. Daarom zal het waarschijnlijk noodzakelijk
zijn om een soort van trolley onder de breastboard te schuiven wanneer de patiënt op de breastboard
komt.
fig. 75 trolley onder breastboard voor meer steun bij positioneren
60
Indien de ipslaterale schouder (links) te veel doorzakt, is er de mogelijkheid om een netje te spannen
tussen de hoofdsteun en de armgoot.
fig. 76 schoudernetje met armgoot in hoge positie
fig. 77 schoudernetje met armgoot in lage positie
fig. 78 zijaanzicht, verschillende posities van het netje zijn mogelijk.
fig. 79 bovenaanzicht van netje
61
4.6.5 Concepten verbindingsstukken
Om de breastboard aan de tafel te kunnen bevestigen is er een verbindingsstuk nodig (fig. 80) Het
verbindingsstuk heeft de mogelijkheid om een roll en pitch toe te passen.
fig. 80 verbindingsstuk tussen breastboard en tafel
62
De armgoot moet in hoogte verstelbaar zijn en ook kunnen rollen. Wanneer de armgoot verhoogd
wordt, dan roteert die ook ongeveer rond de schouder (fig. 81 1). Dit zorgt er voor dat de schouder niet
te hoog wordt verplaatst. De armgoot kan ook naar binnen gedraaid worden om zo de arm achter de
rug te krijgen. (fig. 81 2 en 3 )
fig. 81 armgoot in hoogte verstelbaar en roteerbaar
63
Dezelfde armsteunen moeten kunnen gebruikt worden voor zowel boven als onder de breastboard.
Hieronder enkele schetsen.
fig. 82 verschillende soorten bevestigingen voor de armsteunen
64
5 Prototype
5.1 Wig
De wig is het eerste deel van het prototype dat gemaakt werd. Hier is vooral de vorm en stevigheid
belangrijk. Bij de eerste concepten was het de bedoeling om de wig als een soort insert te gebruiken.
De wig kon dan naargelang de borst verschillende vormen hebben. Echter is later gebleken dat de wig
niet modulair moest zijn. Enkel eventueel het deel waar de thorax op steunt moet aanpasbaar zijn.
5.1.1 Proefmodel wig
Schaalmodel wig in schuim schaal:1:2
Eerst heb ik een model gemaakt in schuim om de algemene vorm beter te kunnen begrijpen.
Zoals te zien op de foto volgt de breastboard al meer de vorm van het vrouwelijk lichaam.
fig. 83 proefopstelling wig
De oksel kan gefixeerd worden in de voorgevormde vorm.
De borst ligt in een uitsparing waardoor de patiënt minder de neiging zal hebben om van de
breastboard en wig te glijden.
65
De patiënt ligt onder een hoek van 12° à 15°. Deze rotatie van de patiënt zorgt er voor dat de borst
beter toegankelijk is voor de bundels.
fig. 84 proefopstelling wig
Om beter te begrijpen hoe de patiënt op de BB zal georiënteerd liggen, heb ik de anatomie van een
vrouw ingetekend op het prototype.
fig. 85 proefopstelling wig met skelet
Zoals te zien "zweeft" de linker schouder nu. Hierdoor zal er waarschijnlijk veel steun verloren gaan,
wat niet goed is. De armsteun moet dus eventueel wat verder doorlopen langs de buitenkant van de
arm ofwel moet de bovenarm gefixeerd worden met een band rond de armsteun en arm.
66
fig. 86 proefopstelling wig met skelet
67
5.1.2 Model wig ware grootte
Aangezien op een maquette moeilijk getest kan worden of de vorm volledig goed is, heb ik de WIG op
ware grootte in schuim gemaakt. De nieuwe wig zal op de oude breastboard kunnen passen om
nadien te kunnen getest worden.
fig. 87 model wig ware grootte
fig. 88 model wig grootte
68
Nadat de vorm in schuim klaar was, heb ik een PS-plaat over het schuimmodel getrokken adv
thermoforming. Op deze manier bekomt men een meer stevige vorm om te testen.
fig. 89 PS-plaat in thermoform machine klaar voor opwarming
Na enkel testen door mezelf en enkele andere vrouwelijke medestudenten bleek het dat sommige
delen niet altijd even comfortabel waren. Verschillende studenten hadden pijn aan hun sternum.
Doordat polystyreen een thermoplast is, kon ik na het opnieuw opwarmen van de wig de vorm
aanpassen.
Dit deed ik door een stukje op de moedermal weg te schuren en vervolgens met een warme
luchtblazer geleidelijk aan de PS-plaat op te warmen en over de nieuwe vorm te duwen.
fig. 90 PS-plaat over schuimmodel na thermoforming
69
Ve rste viging
Omdat de wig te groot is om het goed te kunnen thermovormen in 4 à 6 mm dik materiaal, ben ik
verder gegaan met de PS-plaat die verstevigd wordt met glasvezel en polyester tot een dikte van 6 à 8
mm.
Het is belangrijk om alles goed voor te bereiden. Wanneer de harder bij de polyester wordt
toegevoegd, heb je maar 15 à 20 min om alles te verwerken. Wacht je te lang, dan begint de polyester
snotterig te worden en kan je die niet goed meer uitsmeren.
De verschillende lagen polyester worden op voorhand versneden en in de vorm gepast (fig. 91)
fig. 91 materiaal voor polyestering
Wanneer al het voorbereidend werk gedaan is, kan de harder bij de polyester toegevoegd worden.
Wanneer alles goed gemengd is, wordt de vorm eerst met een laag polyester ingesmeerd. Op deze
manier is het makkelijker om de stroken glasvezelmat op de juiste plaats in de vorm te houden.
Vervolgens worden de matten goed met polyester verzadigd. Dit gebeurt adv een dipbeweging met
een gewone verfborstel. Wanneer gans de glasvezelmat verzadigd is, wordt er gekeken naar
eventuele luchtbellen die tussen de lagen zijn gekropen. Die probeert men zo veel mogelijk weg te
werken voor een optimale stevigheid.
70
fig. 92 Aanbrengen van de polyester op de glasvezelmatten
fig. 93 verkleuring van de polyester geeft aan dat de polyester chemisch aan het binden en uitharden
is.
71
Het resultaat is een stevige en slanke wig (fig. 94) die de vorm van de borst goed volgt en goede
steun geeft.
fig. 94 resultaat wig
fig. 95 resultaat wig: Dunne wig en toch stevig door glasvezel versterking.
72
fig. 96 nieuwe wig op huidige breastboard
fig. 97 nieuwe wig op huidige breastboard
73
5.2 Breastboard
Eerst wordt er een houten draagframe gemaakt waarop het prototype dan zal gebouwd worden.
Daarna worden er polyurethaan schuimblokken op het draagframe gelijmd en wordt de eerste vorm uit
het schuim geschuurd, getest en aangepast. Wanneer de juiste vorm bereikt is, zal het schuim met
glasvezel en polyester bedekt worden.
Voor het prototype en de mal zijn verschillende producten nodig. De polyester wordt gebruikt voor het
maken van het prototype en de mal. Omdat epoxyhars sterker is dan polyester zal deze gebruikt
worden voor het lamineren van het prototype dat uit de mal gaat komen. Topcoat en gelcoat zullen
gebruikt worden als buitenste laag. Je kan dit zien als een soort van dikke verf. Verder zijn er nog tal
van extra spullen nodig zoals lossingswax, tape, borstels, plamuur, schuurpapier, veiligheidsgerief,…
Er zal alleen maar een prototype van een linkse breastboard worden gemaakt aangezien de vitale
organen zoals long en hart daar het dichtst bij de te bestralen borst zitten. Wanneer de testresultaten
van deze breastboard goed zijn, kunnen we er van uit gaan dat de rechter breastboard ook goed zal
zijn.
Na elk prototype ben ik op feedback gegaan bij het UZ om zo het volgende prototype te kunnen
verbeteren.
fig. 98 aangekocht materiaal voor prototyping
74
5.2.1 Versie 1
Het eerste prototype bestaat uit veel losse en modulaire delen. Op deze manier is het makkelijk om
alles nog aan te passen. Oude armsteunen en hoofdsteun werden gebruikt om sneller te kunnen
werken.
Positief verwacht:
-­‐ Vorm van de wig is goed + helling.
-­‐ Armsteunen aan rechter kant.
Negatief verwacht:
-­‐ R-arm past niet door gat
-­‐ Helling voor benen niet goed.
Positief onverwacht:
-­‐ Hoogte heupsteun aan linkerkant is goed.
Negatief onverwacht:
-­‐ heupsteun moet in breedte kunnen aangepast worden.
-­‐ Houten plank onder linkerarm zorgt voor verwarring.
-­‐ Hoofdsteun te schuin.
-­‐ Helling van de wig + wig mag hoger.
Opmerkingen:
Om een beter zicht te krijgen op de situatie i.v.m. het eindresultaat moet al het materiaal tussen de
hoofdsteun en de linker armsteun weg. Op deze manier is de BB meer gelijkend op het model voor
ogen.
Om een betere doorgang voor de rechter arm te krijgen, zou het makkelijker zijn indien het bovenste
deel van de BB omhoog gaat.
fig. 99 BB versie 1
75
De volledige breastboard (fig. 100) is onder een lichte hoek opgesteld. Dit heeft als voordeel dat het
iets meer ergonomisch is en beter access geeft.
fig. 100 BB versie 1
De heupsteun komt aan de linkerkant ferm omhoog om zo een betere heupfixatie te krijgen. De
afgebeelde armpositie is degene met de arm boven de BB. Andere posities zoals R-arm onder BB
(door gat) zijn ook mogelijk. L-arm boven BB is mogelijk wanneer de armsteun op de zwarte
steunplaat wordt gemonteerd.
fig. 101 BB versie 1
76
5.2.2 Versie 2
Aanpassingen:
- De hoofdsteun is onder een hoek geplaatst waardoor het makkelijker is om de R-arm onder de BB te
positioneren. Ook komt het hoofd meer naar achter.
Om de hoofdsteun te verstevigen, loopt er een verticale wand van de hoofdsteun naar de zijkant van
de BB.
Positief verwacht:
-­‐ Doorgang voor rechterarm gaat vlotter
-­‐ Hoofdsteun is hoger waardoor er meer extensie in de nek is. Daardoor is er meer acces voor
de bestraling van de borst.
Negatief verwacht:
-­‐ Stuk onder hoek zorgt voor moeilijker positioneren van de hoofdsteun.
Positief onverwacht:
-­‐ wanneer de rechter arm onder de BB wordt gepositioneerd: nu kan deze hoger komen
waardoor er meer acces is voor de bestraling.
Negatief onverwacht:
Opmerkingen:
Hoe hoger het hoofd en de rechterarm, hoe meer acces er is voor de bestraling van de borst en
lymfeklieren.
fig. 102 BB versie 2
77
fig. 103 BB versie 3
5.2.3 Versie 3
Aanpassingen:
De positie met de R-arm onder de BB is nu mogelijk met de nieuwe armsteunen. Ook is het
hoofdgedeelte van de BB ter hoogte van de hals smaller gemaakt zodat er meer access is.
Positief verwacht:
-­‐ Hoofdsteun zorgt voor de juiste extensie van de nek.
-­‐ Rechterarm kan met voldoende standen worden gefixeerd.
Negatief verwacht:
-­‐ Armsteun zorgt voor hinder wanneer de R-arm door de opening moet gebracht worden.
-­‐ Positioneren hoofdsteun zal moeilijker zijn.
Positief onverwacht:
-­‐ Indien de armsteun pas wordt gemonteerd nadat de arm door is opening in gebracht, mag de
armsteun hoger komen waardoor er meer acces is voor de bestraling.
Negatief onverwacht:
-­‐ Hoofdsteun is te hoog en onder een te grote hoek waardoor de nek niet meer comfortabel ligt.
-­‐ Plank van de hoofdsteun is te groot. Dit zorgt voor hinder bij de bestraling.
78
Opmerkingen:
Deel van breastboard t.h.v. hoofd is nog altijd niet ideaal. Eventueel mag alles nog wat hoger komen
en de grijze hoofdsteun dan een beetje lager.
Extra kussen t.h.v. de heupsteun zorgt voor meer comfort.
fig. 104 ruimte onder de nek is vrijgemaakt. LKB is nu makkelijker.
79
fig. 105 armsteun onder hoofd
fig. 106 verstelbare armsteun onder hoofd
80
5.2.4 Versie 4
Positief verwacht:
-­‐ algemene positie is goed
-­‐ R-arm licht comfortabel
-­‐ R-oksel wordt goed ondersteund
Negatief verwacht:
-­‐ Knieën komen niet op de tafel te liggen. Geeft geen gevoel van fixatie.
-­‐ Positie hoofd niet goed.
Positief onverwacht:
-­‐ Positie knieën zijn niet echt een probleem (student 167 cm)
-­‐ Algemene vorm ligt comfortabel
Negatief onverwacht:
-­‐ Hoofdsteun niet ideaal
Opmerkingen:
De student heeft een lengte van 167 cm.
Het heupkussen + breedte van heupsteun was goed.
fig. 107 positioneren voor armpositie onder hoofd
81
fig. 108 armpositie onder hoofd
fig. 109 volledige armpositie onder hoofd
82
5.2.5 Versie 5
Aanpassingen:
- De schuimvorm werd geoptimaliseerd
- Armgoot werd aangepast + verstelbaar in hoogte
- Heupkussen samen met armgoot in breedte aanpasbaar ( 3 standen)
Positief verwacht:
-­‐ Armgoot kan onder elke hoek worden ingesteld.
-­‐ Algemene vorm van BB goed
-­‐ Instelbaar heupkussen
Negatief verwacht:
-­‐ armgoot komt te hoog
-­‐ overgang van wig naar heupsteun waar onderste deel van thorax op rust is niet goed.
Positief onverwacht:
-­‐ beweging armgoot is goed (hoeft niet zo’n grote hoek te zijn)
-­‐ overgang wig naar heupsteun valt goed mee
Negatief onverwacht:
Opmerkingen:
meer info: zie test versie 5
De armgoot kan nu hoger en lager worden geplaatst. Wanneer de armgoot hoger komt, roteert die
automatisch rond het schoudergewricht.
fig. 110 overgang van okselsteun naar armsteun voor onder BB (voor R-arm)
83
fig. 111 armgoot in hoogte verstelbaar
fig. 112 armgoot in middelste positie
fig. 113 bovenaanzicht BB
84
5.2.6 Versie 6
Aanpassingen:
- verdere optimalisatie van de algemene vorm
- Nieuwe R-armsteun is geïntegreerd in breastboard
- L-armgoot kan in hoogte versteld worden + pitch kan aangepast worden
- Eerste plamuurlaag is aangebracht
Positief verwacht:
-­‐ R-arm ligt beter en heeft veel steun op onderarm
-­‐ Algemene vorm van BB goed
-­‐ L-armgoot kan de juiste positie aannemen
Negatief verwacht:
-­‐ Armgoot niet stevig genoeg
Positief onverwacht:
-­‐ Algemene vorm is goed
Negatief onverwacht:
-­‐ R-armsteun is niet goed, bovenarm steunt niet goed
-­‐ L-armgoot is te veel gootvormig, komt niet dicht genoeg bij de schouder en niet stevig genoeg
-­‐ Deel van de breastboard onder de wig zorgt voor storing
-­‐ Rechter oksel steunt niet voldoende op BB
Opmerkingen:
Er moet een nieuwe L-armgoot gemaakt worden en de R-armsteun moet ook volledig aangepast
worden.
85
fig. 114 BB versie 6 met verstelbare armgoot
86
R-bovenarm kan op de geïntegreerde armsteun liggen. Positie voor arm onder de BB is eventueel nog
mogelijk. Verhoging aan de oksel zorgt voor betere fixatie.
fig. 115 geïntegreerde armsteun voor R-arm
Armgoot is in hoogte verstelbaar en kan ook in pitch aangepast worden.
fig. 116 instelbare armgoot
87
5.2.7 Versie 7
Aanpassingen:
- dichtplamuren van alle oneffenheden
- aanbrengen van topcoat (blauw) voor vullen van oneffenheden
- R-arm steunt op inverted wing manier, de elleboog is naar beneden georiënteerd.
-L-armgoot is een plat vlak geworden en geïntegreerd in de heupsteun + t.h.v. schouder komt de
armgoot 3 cm naar binnen toe.
- vrijmaken van deel onder wig om verstoring op CT-beelden te voorkomen
Positief verwacht:
-­‐ R-armsteun en positie van de arm is goed.
-­‐ L-armgoot is op juiste hoogte en arm kan vrij bewegen.
Negatief verwacht:
-­‐ Ter hoogte van de schouder komt de L-armgoot te dicht bij de borst.
-­‐ Armgoot t.h.v. L-schouder niet goed.
fig. 117 nieuwe armgoot en materiaal onder wig is verwijderd.
88
De rechter oksel en arm schuiven nu over de breastboard (fig. 118) naar beneden, wat voor een
goede fixatie zorgt. De onderarm kan goed op de armsteun in de breastboard rusten. De L-armgoot is
geïntegreerd in de nieuwe de heupsteun.
fig. 118 nieuwe rechter armpositie naar beneden + nieuwe armgoot
89
5.2.8 Versie 8
Hier werden alle oneffenheden zo veel mogelijk dichtgeplamuurd. Vervolgens werd een eerste
verflaag aangebracht en dan opgeschuurd.
fig. 119 plamuren van oneffenheden.
Na het opschuren was de breastboard klaar voor een tweede laag verf.
fig. 120 klaar voor het aanbrengen van de verflaag.
90
Weer een beetje opschuren en vervolgens de laatste laag aanbrengen
fig. 121 laatste deel van opschuren. Vervolgens nog een laag.
91
5.2.9 Versie 9
Aanpassingen:
- Laatste schuurwerk en verflaag is aangebracht
- Velcro voor hoofdsteun is aangebracht
- heupsteun is gemonteerd
- referentiepunt voor R-oksel is aangebracht
- zone van de borst afgetekend
Positief verwacht:
-­‐ R-armsteun en positie van de arm is goed.
-­‐ L-armgoot is op juiste hoogte en arm kan vrij bewegen.
-­‐ R-oksel steunt goed op breastboard
Negatief verwacht:
-­‐ Ter hoogte van de schouder komt de L-armgoot te dicht bij de borst.
-­‐ Vorm v.d. armgoot t.h.v. L-schouder niet goed.
Positief onverwacht:
-­‐ L-armgoot is zeer goed
-­‐ R-armsteun werkt ook zeer goed
Negatief onverwacht:
-­‐ Rechterhand hangt soms over de breastboard, eventueel opstand maken
Opmerkingen:
De vorm van de breastboard is zo goed als klaar. Enkel kleine aanpassingen moeten nog gedaan
worden.
92
fig. 122 prototype 9 met mogelijkheid voor verstelbaar hoofdsteun en referentiepunt v.d. oksel
93
fig. 123 prototype 9 met hoofdsteun en nieuwe armgoot.
fig. 124 Zone waarin de contra laterale borst zicht ideaal bevindt. Armgoot komt 3 cm naar binnen
t.h.v. schouder. Rode bol is referentiepunt voor rechters oksel.
94
6 Testen
De testen werden elke keer uitgevoerd met patiënten van verschillende groottes en lichaamstypes om
zo alle mogelijke situaties te kunnen simuleren. Het testen van de breastboard liep parallel met het
aanpassen van de breastboard maar zijn apart onderverdeeld omdat sommige testen te veel ruimte in
beslag namen.
6.1 Versie 5
Deze breastboard is getest met twee verschillende verpleegsters.
Zij wisten al hoe ze zich op de BB moesten positioneren.
Positief verwacht:
-­‐ Rechter armsteun is goed
-­‐ Armgoot positie goed
-­‐ Positie oksel goed
-­‐ Wig goed
Negatief verwacht:
-­‐ t.h.v. de schouder helt de armgoot een beetje af.
-­‐ Wanneer de R-arm in positie boven BB is, krijgt die niet voldoende steun.
-­‐ Wig te smal
Positief onverwacht:
-­‐ Helling van de armgoot t.h.v. de schouder is goed
-­‐ Plaats tussen wig en heupsteun zorgt niet voor pijn.
-­‐ Positie van de R-arm onder de BB is niet nodig.
-­‐ Armgoot moet niet naar binnen kunnen draaien.
Negatief onverwacht:
-­‐ bij rechter zijaanzicht: R-arm komt te veel buiten de BB.
-­‐ Bij de positie van de arm binnen de BB is er niet voldoende steun voor de oksel en arm.
-­‐ Hoofdsteun niet zo goed, vaak te hoog.
Test met verpleegster
Lengte: 164 cm
Opmerkingen:
De knieën komen niet op de tafel terecht. Dit kan mogelijks voor problemen zorgen.
Rechterarm moet de mogelijkheid hebben om onder verschillende hoeken te liggen.
Oksel steunt niet volledig. Dit kan opgelost worden door de R-arm lager te laten komen.
Uit deze test konden we concluderen dat voor de R-arm een armsteun onder de breastboard voorlopig
niet echt nodig is omdat die eventueel in de weg kan zitten van de bundelrichtingen.
Tegen volgend prototype:
-­‐
-­‐
-­‐
-­‐
-­‐
Positie onder hoofd hoeft niet meer. Het gat mag dus eventueel dicht zijn
BB t.h.v. de hoofdsteun mag 5 cm hoger komen
Rechterelleboog mag een beetje over de rand van de BB komen
Steun voor rechteronderarm mag geïntegreerd zijn in de BB. Deze steun komt enkele
centimeters lager dan de BB.
Armgoot hoeft niet naar binnen te kunnen draaien.
95
Armgoot:
Ideale hoogte voor schouder: 18 à 23 cm
fig. 125 ideale hoogte van de schouder.
fig. 126 R-armsteun mag iets meer naar buiten.
96
Er zijn twee mogelijkheden: ofwel komt de R-arm iets meer naar buiten en steunt die schuin op de
breastboard zoals fig. 126 ofwel komt de R-arm voor de patiënt te liggen zoals fig. 127.
fig. 127 R-arm ligt voor het hoofd.
97
6.2 Versie 6
Deze breastboard is getest met 9 verschillende patiënten met elk een verschillende lichaamsbouw.
De meeste patiënten waren bekend met de oude breastboard maar hadden de nieuwe nog nooit
gezien. De lengte van de proefpersonen varieerden van 146 cm tot 184 cm. Ook waren er patiënten
die heel zwaar en heel mager waren.
Positief verwacht:
-­‐ Hoogte hoofdsteun is goed
-­‐ Posities heupsteun goed
-­‐ Bereik armgoot goed
Negatief verwacht:
-­‐ armgoot kan niet naar binnen
-­‐ rechterarm steunt niet volledig
-­‐ knieën komen niet op tafel
-­‐ Probleem bij grote en kleine patiënten
Positief onverwacht:
-­‐ Knieën zijn geen probleem
Negatief onverwacht:
-­‐ armgoot niet goed è moet naar binnen draaien
-­‐ oksel voor R-arm steunt bijna nooit
-­‐ rechterhand valt in ongewenste positie voor bestraling
-­‐ R-arm steunt helemaal niet goed
Opmerkingen:
De algemene ervaring van de patiënten was zeer goed in vergelijking met de vorige breastboard. Er
werd veel minder pijn ervaren en de patiënten hadden een veel groter gevoel van stabiliteit. Bij de
meeste patiënten lag de L-arm niet mooi in de goot. Een plattere armsteun is waarschijnlijk beter. Ook
steunde de L-schouder niet altijd even goed op de armgoot.
Tegen volgend prototype:
-­‐
-­‐
-­‐
Positie R-arm onder hoofd hoeft niet meer. Het gat mag dus toe zijn en de R-arm moet
a.d.h.v. een inverted wing steunen.
BB t.h.v. de hoofdsteun mag 5 cm hoger komen
R-elleboog + BB mag 5-tal cm meer naar buiten komen
98
6.2.1 Patiënt 1
Opmerkingen:
•
•
•
•
•
Heupkussen nipt goed voor de patiënt maar hoeft niet echt breder gemaakt te worden.
De L-arm kan niet volledig recht in de armgoot gepositioneerd worden. Arm ligt een beetje
gebogen.
R-arm mag meer naar buiten komen voor betere positionering.
Hoofdsteun is goed
Algemene positie van de patiënt is goed
fig. 128 patiënt 1 linker zij aanzicht (LZA)
99
R-heup duwt tegen de zijkant van de breastboard. R-arm mag meer naar buiten gepositioneerd zijn
maar dit is niet zo comfortabel.
fig. 129 patiënt 1 rechter zijaanzicht (RZA)
De algemene positie van de patiënt is goed
fig. 130 patiënt 1 bovenaanzicht (BA)
100
6.2.2 Patiënt 2
Opmerkingen:
•
•
•
•
•
•
Benen waren iets moeilijker te positioneren
Patiënt lag niet zo comfortabel op de hoofdsteun
Heupsteun was goed
Patiënt had last van artrose waardoor ze haar beide armen niet zo goed kon strekken
Het buikvet werd niet goed ondersteund waardoor het in de weg kan zitten voor de bestraling
Algemene positie redelijk goed
fig. 131 patiënt 2 LZA
101
fig. 132 patiënt 2 buikvet wordt niet goed ondersteund.
fig. 133 patiënt 2 BA patiënt ligt beter iets hoger en R-arm mag meer naar buiten komen.
102
6.2.3 Patiënt 3
Opmerkingen:
•
•
•
•
L-arm kan niet volledig gestrekt worden
Door smalle schouders ligt de patiënt niet zo goed op de breastboard
R-oksel steunt totaal niet op de breastboard
Positie patiënt niet zo goed doordat armgoot t.h.v. schouder meer naar rechts moet
fig. 134 patiënt 3 LZA: arm steunt niet goed op de armgoot.
103
fig. 135 patiënt 3 RZA: oksel steunt bijna niet op de breastboard.
fig. 136 patiënt 3 BA: patiënt ligt te veel naar links, armgoot moet meer naar rechts.
104
fig. 137 patiënt 3 vooraanzicht (VA): patiënt is te veel naar links gepositioneerd.
105
6.2.4 Patiënt 4
Opmerkingen:
•
•
•
•
algemene positie redelijk goed
oksel steunt zo goed als niet op de breastboard
R-arm moet meer naar buiten komen t.h.v elleboog.
R-arm iets te veel naar voor
fig. 138 patiënt 4 VA R-arm moet meer naar buiten gepositioneerd zijn.
106
fig. 139 patiënt 4 RZA Oksel steunt zo goed als niet op de breastboard.
fig. 140 patiënt 4 BA schouders en R-arm liggen iets te veel naar links.
107
6.2.5 Patiënt 5
Opmerkingen:
•
•
•
Armgoot moet t.h.v L-schouders 3-tal cm naar binnen komen.
Oksel steunt weer niet volledig
Wanneer de R-arm meer naar rechts ligt (fig. 143), dan is de algemene positie beter en steunt
de oksel meer.
fig. 141 patiënt 5 LZA L-arm steunt niet volledig op armgoot
108
fig. 142 patiënt 5 RZA oksel steunt niet volledig.
fig. 143 patiënt 5 overdreven positie van R-arm naar rechts toont aan dat dit een betere positie geeft.
109
6.2.6 Patiënt 6
Opmerkingen:
•
•
•
•
•
R-arm mag meer naar buiten toe liggen
Positie hoofd is goed
R-oksel steunt maar half
Armgoot moet t.h.v schouder meer naar binnen komen
Na aanpassen van de armgoot lag de patiënt veel beter en was de rug mooi recht.
fig. 144 patiënt 6 VA patiënt mag iets meer naar rechts liggen.
110
fig. 145 patiënt 6 RZA
fig. 146 patiënt 6 BA schouders komen te veel naar links. Oksel steunt half en ligt niet op juiste positie.
111
Omdat de meeste patiënten te veel naar links lagen, hebben we de armgoot aangepast. Nu komt de
armgoot t.h.v. de schouder een 3 tal cm meer naar het midden toe.
fig. 147 patiënt 6 aangepaste positie van de armgoot. T.h.v. schouder 3 cm meer naar midden.
De patiënt is nu veel beter gepositioneerd. De L-schouder ligt beter in de armgoot en R-oksel steunt
meer. De rug van de patiënt is nu ook recht.
112
fig. 148 patiënt 6 BA patiënt ligt in betere houding na aangepaste positie armgoot
113
6.2.7 Patiënt 7
Opmerkingen:
•
•
Ondanks het feit dat patiënt zeer klein is, lag die toch zeer goed op de breastboard
Lichte pijn aan de linkerschouder
fig. 149 patiënt 7 LZA
114
fig. 150 patiënt 7 BA patiënt ligt mooi recht op de breastboard
fig. 151 patiënt 7 VA door de nieuwe positie van de L-armgoot ligt de patiënt goed op de breastboard.
115
6.2.8 Patiënt 8
Opmerkingen:
•
•
•
•
L-arm ligt gebogen op de armgoot
Patiënt ligt te veel naar achter
R-oksel niet in juiste positie
R-arm moet meer naar rechts
fig. 152 patiënt 8 LZA: L-arm past niet goed op armgoot.
116
fig. 153 patiënt 8 RZA: patiënt ligt te veel naar achter waardoor R-oksel niet goed ligt.
fig. 154 patiënt 8 BA: L-arm ligt in zeer slechte positie
117
6.2.9 Patiënt 9
Opmerkingen:
•
•
wanneer de R-arm extreem naar rechts ligt, is de algemene positie van de patiënt veel beter
De torso van de patiënt is beter geroteerd wanneer de patiënt meer naar rechts ligt
fig. 155 patiënt 9 RZA arm extra veel naar rechts zorgt voor goede positie.
118
fig. 156 patiënt 9 VA rechte rug en goede helling van de torso.
119
6.3 Versie 9
Deze breastboard is getest met 9 verschillende patiënten met elk een verschillende lichaamsbouw.
De meeste patiënten zijn dezelfde als deze de vorige test en waren bekend met de vorige versie van
het prototype.
Positief verwacht:
-­‐ Hoogte hoofdsteun is goed
-­‐ Nieuwe heupsteun goed
-­‐ Nieuwe armgoot goed
-­‐ L-arm kan vrij bewegen
-­‐ Positionering R-arm goed
Negatief verwacht:
-­‐ Armgoot t.h.v. schouder komt te dicht bij de borst
-­‐ Vorm van de armgoot t.h.v. L-schouder niet goed
-­‐ R-elleboog en arm komen soms te laag
Positief onverwacht:
-­‐ L-armgoot is zeer goed
-­‐ R-armsteun werkt zeer goed
-­‐ R-oksel steunt zo goed als altijd
Negatief onverwacht:
-­‐ R-hand hangt soms over de breastboard
Opmerkingen:
De algemene ervaring van de patiënten was zeer goed in vergelijking met de vorige breastboard. Er
werd veel minder pijn en ongemak ervaren. Ook lagen de patiënten sneller in de juiste positie. Beide
armen worden nu ook beter ondersteund.
Sommige patiënten hadden liever een hogere hoofdsteun terwijl andere liever een zeer lage
hoofdsteun verkozen. Voor de volgende versie zullen er verschillende hoofsteunen moeten gemaakt
worden. Dit zullen grote en kleine hoofdsteunen zijn en ook steunen die het volledige hoofd
ondersteunen en andere die enkel het voorhoofd ondersteunen.
fig. 157 breastboard versie 9 testopstelling. Tape voor markeringen.
120
6.3.1 Patiënt 1
Opmerkingen:
•
•
•
•
•
•
De algemene houding van de patiënt is zeer goed
R-arm en oksel steunt volledig op de breastboard
L-arm kan vrij bewegen en schouder ligt goed
L-schouder ligt goed
Hoofd ligt beter met hoge hoofdsteun
Buikvet wordt niet ondersteund, kan in de weg zitten voor bestraling.
fig. 158 patiënt 1 RZA R-arm steunt goed op de breastboard.
121
fig. 159 patiënt 1 LZA L-arm kan vrij bewegen op armsteun. Eventueel net is nodig om buikvet op te
vangen.
fig. 160 patiënt 1 schouder ligt in goede positie, hoofd op verhoogde hoofdsteun.
122
6.3.2 Patiënt 2
Opmerkingen:
•
•
•
•
R-arm wordt volledig ondersteund.
L-arm ligt in een comfortabele, licht gebogen positie.
Rug van de patiënt is mooi recht
L-schouder ligt goed.
fig. 161 patiënt 2 RZA R-oksel en arm worden goed ondersteund.
123
fig. 162 patiënt 2 LZA goede hoofdpositie en L-arm steunt volledig.
fig. 163 patiënt 2 BA rug van patiënt is mooi recht. Beide armen liggen comfortabel.
124
6.3.3 Patiënt 3
Opmerkingen:
•
•
•
Paarse hoofdsteun was te hoog, enkel de kleine grijze was al voldoende.
Beide armposities goed
Verhoging van de benen is goed.
fig. 167 patiënt 3 RZA algemene positie is goed. Verhoging knieën is goed.
125
fig. 164 patiënt 3 LZA armgoot ondersteunt schouder en arm goed.
fig. 165 patiënt 3 BA
126
6.3.4 Patiënt 4
Opmerkingen:
•
•
•
•
algemene positie is goed
patiënt is zeer goed op het referentiepunt aan oksel uitgelijnd
Roll van de torso is goed
R-hand komt veel over breastboard. Dit kan voor hinder zorgen.
fig. 166 patiënt 4 RZA algemene goed positie patiënt
127
fig. 167 patiënt 4 BA blauwe plaat op schouders tonen aan dat de roll van de patiënt goed is
fig. 168 patiënt 4 VA hand komt een beetje over de breastboard. Kan voor hinder zorgen.
128
6.3.5 Patiënt 5
Opmerkingen:
•
•
Patiënt ligt iets te veel naar achter
Roll van de torso van de patiënt is goed
fig. 169 patiënt 5 RZA patiënt ligt nog iets te veel naar achter.
129
fig. 170 patiënt 5 LZA R-arm ligt goed op de armgoot.
fig. 171 patiënt 5 VA blauwe balk toont aan dat de roll van de torso goed is.
130
6.3.6 Patiënt 6
Opmerkingen:
•
•
•
patiënt is mooi op het referentiepunt aan de oksel uitgelijnd
L-arm ligt goed op de armgoot
R-arm mag iets meer naar het midden liggen
fig. 172 patiënt 6 RZA R-arm ligt iets te veel over de rand van de breastboard.
131
fig. 173 patiënt 6 LZA L-arm ligt goed op de armgoot
fig. 174 patiënt 6 BA
132
6.3.7 Patiënt 7
Opmerkingen:
•
•
•
algemene positie van de patiënt is goed
R-arm ligt goed op armgoot
Rug mooi recht
fig. 175 patiënt 7 RZA R-arm steunt volledig op breastboard
133
fig. 175 patiënt 7 LZA L-arm goed ondersteund
fig. 176 patiënt 7 BA rug is mooi recht
134
6.3.8 Patiënt 8
Opmerkingen:
•
•
•
•
patiënt ligt goed op de breastboard
R-arm ligt zeer goed
Goed uitgelijnd met referentiepunt
Lage hoofdsteun is goed
fig. 177 patiënt 8 RZA R-arm ligt zeer goed.
135
fig. 178 patiënt 8 LZA lagere hoofdsteun is beter.
fig. 179 patiënt 8 BA goed uitgelijnd op referentiepunt onder rechteroksel.
136
6.3.9 Patiënt 9
Opmerkingen:
•
•
•
•
algemene positie zeer goed
R-hand blijft mooi op breastboard
Lichte pijn aan sternum
Rug goed recht
fig. 180 patiënt 9 RZA R-arm steunt goed op breastboard.
137
fig. 181 patiënt 9 LZA R-hand hangt niet over breastboard. Lichte pijn aan sternum.
fig. 182 patiënt 9 BA rug is goed recht.
138
7 User Experience Design - Positionering
Dit deel gaat over het design van de gebruikerservaring van de patiënt. Er wordt gekeken, en naar een
oplossing gezocht, op welke manier de gebruikerservaring verbeterd kan worden.
7.1 Doelgroep
De doelgroep is hoofdzakelijk de patiënten. Dit zijn vrouwen (meestal 40 + ). Bij deze vrouwen is de
tumor al verwijderd en hebben ze al chemo achter de rug. De vrouwen ondergaan een bestraling om
het aangetast weefsel te vernietigen.
•
Sommige vrouwen hebben recent nog een operatie achter de rug gehad en hebben soms nog
last om de arm volledig te bewegen of neer te kunnen leggen. (druk op plaats van de ingreep)
•
Sommige corpulente vrouwen hebben het lastig om op een eenvoudige manier in de juiste
positie te komen op de breastboard. Ook is het niet altijd even eenvoudig om er op te
geraken.
•
Er zijn ook vrouwen met artrose in de nek, schouder of rug. Daardoor is het soms moeilijk om
de armen te strekken.
7.2 UX doelstelling
Er zijn verschillende delen waar rond gewerkt kan worden. Er kan rond het gevoel van de patiënt
gewerkt worden, de positionering, ed..
He t ge voe l
Hier zou er gekeken worden naar het gevoel de patiënten ervaren wanneer ze op de BB liggen. Uit
welk materiaal is de BB gemaakt, kleur, welk gevoel brengt dit met zich mee en hoe reageren de
patiënten daarop.
Gevoel van veiligheid, fixatie.
Bij de oude BB hadden de patiënten vaak het gevoel dat ze in een verwrongen positie lagen. vaak
hadden ze het gevoel dat ze van de BB aan het zakken waren.
De nieuwe BB zou dit kunnen verhelpen door het heupkussen wat hol te maken waardoor ze
automatisch naar het laagste punt zakken.
Ook kan de arm/ schouder gefixeerd worden adv een band die rond de goot en de arm word
gespannen.
Het materiaal waaruit de breastboard gemaakt is speelt een grote rol in welk gevoel de patiënt van de
breastboard heeft. Zachte materialen en warme kleuren stralen direct warmte, comfort en gemak uit.
Terwijl harde en koude kleuren geen comfort uitstralen maar misschien wel het gevoel van steriel,
clean en accuraat geven.
139
De positione ring
Op welke manier kunnen de patiënten comfortabel op de BB gaan liggen.
Hoe kunnen ze zich positioneren en adv welke stappen?
Op welke manier kunnen de patiënten sneller in de juiste positie liggen en hoe kunnen de verplegers
dit controleren?
Zijn er extra hulpstukken nodig om zich beter op de BB te kunnen positioneren?
Kruipen ze langs achter op de BB, langs de zijkant? Kantelt de breastboard eerst?
Schrikt het niet af zo'n speciaal gevormd, zwevend ding?
De sign aspe cte n
Dit kan gaan over materiaal oppervlakte veranderen, zachte of mouse coatings aanbrengen, fixaties
voor heup en armen. Ook steuntjes voor het makkelijker betreden van de breastboard. Een plaat
onder "gat" in het begin waar je kan op steunen bij de positionering.
Ook kunnen het aantekeningen op de breastboard, sticker, foto’s met instructies of een handleiding
zijn.
7.3 Verschillende mogelijke testen
7.3.1 Instructies van de verpleger
Dit is de huidige manier van werken. Hier wordt er tijdens dat de patiënt zich op de breastboard
plaatst, uitgelegd en instructies gegeven hoe men zich moet positioneren.
Voordeel:
-­‐
-­‐
-­‐
Gaat relatief snel
Verpleger geeft direct uitleg
Uitleg kan aangepast worden van patiënt tot patiënt
Nadeel:
-­‐
-­‐
Als de patiënt het niet direct verstaat en al op de breastboard ligt, dan moet ze zich
herpositioneren. Dit kan soms nogal omslachtig zijn.
Geen uitleg op voorhand, directe aanpak
140
7.3.2 Werken met suggestieve stroken
fig. 183 suggestieve stroken op breastboard tonen waar elke lichaamsdeel moet liggen.
Deze stroken worden op de breastboard zelf aangebracht. Op voorhand wordt uitgelegd in welke zone
elk lichaamsdeel zich moet bevinden bijvoorbeeld: het hoofd moet in de paarse zone liggen, de borst
in de groene, etc.…
Hiervoor is dus eerst wat uitleg van de verpleegster nodig. Vervolgens kunnen de patiënten samen
met de verplegers zich positioneren.
Voordeel:
-­‐
-­‐
-­‐
Patiënten kunnen inschatten hoe ze zich kunnen positioneren
Zowel patiënt als verpleger krijgen feedback of de patiënt goed gepositioneerd is
(lichaamsdeel al dan niet in de juiste zone)
Verpleger kan eenvoudig instructies geven welk dat niet goed ligt en hoe ze zich beter moeten
positioneren.
Nadeel:
-­‐
-­‐
-­‐
Zones moeten voor zowel grote als kleine patiënten goed zijn. Dit resulteert in een brede
stroken met een grote tolerantie.
Dit is goed voor een ruwe positionering
Extra instructies verpleger blijven nodig
141
7.3.3 Handleiding
De handleiding wordt op voorhand gegeven. Die bestaat uit enkele instructies en foto’s van hoe ze
zich moeten positioneren op de breastboard.
Voordeel:
-­‐
-­‐
-­‐
Patiënten kunnen op voorhand eens bekijken en lezen hoe ze zich moeten positioneren.
Wanneer ze voor de eerste keer in de simulatie komen, dan hebben ze al een beeld van hoe
het er aan toe gaat
Instructies samen met foto’s kunnen veel uitleggen.
Nadeel:
-­‐
-­‐
-­‐
Patiënten kunnen een verkeerde indruk krijgen van de positionering als ze die op voorhand
kunnen bekijken
Verplegers zeker nodig voor verdere uitleg en positionering
Handleiding moet op voorhand gegeven worden, verplegers moeten alles nog eens uitleggen
bij de simulatie
7.3.4 Voorbeeld positie of foto
fig. 184 voorbeeldpositie patiënt.
Dit is goed voor de patiënt om een eerste indruk te krijgen hoe men zich best positioneert. De foto
geeft een snelle indruk weer maar het is niet zeker of de patiënt de positie volledig zal begrijpen.
Aandachtspunten kunnen onder of op de foto geplaatst worden voor extra verduidelijking.
Voordeel:
-­‐
-­‐
Patiënten hebben direct al een beeld van hoe ze zich moeten positioneren.
Een beeld legt meer uit dan instructies
142
Nadeel:
-­‐ Eens de patiënten zich op de breastboard aan he positioneren zijn, kan die niet meer naar de
foto kijken.
-­‐ Extra instructies van verpleger blijven nodig
7.4 Testen
De vier verschillende mogelijkheden werden voorgesteld en getest met enkele proefpersonen.
7.4.1 Instructies van de verpleger
Verwacht:
+ gaat snel
+ verpleger geeft direct uitleg
- Herpositionering
- geen uitleg op voorhand
Onverwacht:
+ meestal zijn de patiënten content
+ vaak zijn de patiënten al goed gepositioneerd door de nieuwe breastboard
- Sommige patiënten zijn verstrooid hoe ze er op moeten geraken
7.4.2 Werken met suggestieve stroken
Verwacht:
+ Inschatting hoe positioneren gaat goed
+ feedback of de patiënten goed liggen voor verpleger en patiënt
+ Instructies geven adv zones
- goed voor ruwe positionering
- grote zones
Onverwacht:
+ voor positionering van de schouders goed
+ eenvoudig te begrijpen
- Feedback voor verpleger werkt niet zo goed, zij weten hoe de patiënt moet liggen en voelen met
handen of de patiënt goed gepositioneerd is.
- te ruime toleranties
143
7.4.3 Handleiding
Deze manier is uiteindelijk niet in de praktijk getest geweest omdat dit te omslachtig gaat zijn.
Wanneer de patiënten de handleiding krijgen, worden ze nog niet behandeld. Ze zullen dit dus thuis
lezen. Ze kunnen dan geen vragen stellen en kunnen het eventueel kwijt geraken.
Wanneer ze dan voor de behandeling komen, moet uiteindelijk alles nog eens uitgelegd worden
waardoor er niet echt een voordeel meer is.
7.4.4 Voorbeeld positie of foto
Verwacht:
+ visueel beeld van positie helpt
- één foto niet genoeg
- help niet zo veel, enkel bij ruwe positionering
Onverwacht:
+ Patiënten begrijpen de ligging
+ Patiënt is al een beetje vertrouwd met de breastboard
- Hoe men precies moet liggen is niet duidelijk
- verpleger moet nog altijd veel uitleg geven
- zeer ruwe positionering
7.5 Algemene opmerking
Onverwacht positief:
Bij de oude breastboard waren er vaak problemen i.v.m. met de positionering van de patiënt.
De vorm van de nieuwe breastboard suggereert al meer hoe men best gepositioneerd is. Doordat er
een vorming voor de oksel is, een uitsparing voor de borst en steunkussen voor de heup, liggen de
patiënten al sneller (min of meer) in de juiste positie.
Onverwacht negatief:
De verplegers zullen altijd nodig zijn voor de uiteindelijke positionering. Om te kijken of de patiënt goed
ligt, moet de verpleger voelen waar de sternum ligt en hoe de ruggengraad uitgelijnd is. Deze dingen
kunnen niet door de patiënt zelf aangevoeld worden.
7.6 Nieuwe testen
Achteraf gezien waren alle verschillende testen minder effectief da verwacht. Vaak hielpen ze bij het
begin van de positionering maar voor de verdere uitlijning hielp dit niet echt.
144
Aanpassing van de Breastboard + gekleurde zones
Echter bleek het dat fysieke aanpassingen, zoals de vormverandering van de breastboard, wel effect
hadden op een betere positionering en uitlijning.
De nieuwe test is een combinatie van fysieke aanpassingen op de breastboard + suggestieve zones.
De fysieke aanpassingen van de breastboard zorgen er voor dat de patiënt van nature in de juiste
positie “glijdt”.
De gekleurde zones kunnen 2 functies hebben.
•
Eerste functie dient voor de ruwe positionering van de patiënt op deze manier weten ze
ongeveer hoe ze zich moeten neerleggen.
•
Tweede functie van de gekleurde zones kan dienen als een soort van referentie. Met
eventueel verschillende marges, markeringen of kleurschakeringen kunnen de verplegers al
dan niet zien of de patiënt in de juiste positie ligt.
Wanneer bijvoorbeeld de positie van de elleboog voor een vrouw van 145 cm en een vrouw
van 185 cm wordt afgetekend, dan weten de verplegers automatisch in welke “ideale” positie
de patiënt eigenlijk zou moeten liggen.
145
8 Resultaat
8.1 Wig
Om te kijken of vorm van de wig goed was, zijn er kadavers gebruikt voor CT-imaging testen. Op de
onderstaande foto (fig. link) is duidelijk te zien da de wig op de huidige breastboard artefacten geeft,
zeer scherp is t.h.v. het sternum en de bestraalde borst op de tafel botst.
De nieuwe wig (fig. rechts) ondersteunt de borst op een veel natuurlijkere manier en heeft geen
scherpe rand t.h.v. het sternum. Ook is er totaal geen sprake meer van artefacten.
fig. 185 links: oude wig met artefact, pijn aan sternum en borst botst tegen tafel. Rechts: nieuwe wig
zorgt voor betere ondersteuning, ronde rand en geen artefacten meer.
146
8.2 Breastboard
Tijdens de testen werd aan de patiënten gevraagd of ze goed lagen, waar ze pijn hadden, ed..
Na elke test kregen de patiënten een evaluatieblad voor de breastboard. Ze kregen elk enkele vragen
i.v.m. de plaats van pijn of ongemak. Er werd gevraagd de pijn te quoteren van 0 tot 10. 0 komt
overeen met geen pijn en 10 komt overeen met niet uit te houden.
Vervolgens konden ze op het blad aanduiden waar ze precies pijn of ongemak hadden.
Ook hadden de patiënten de mogelijkheid om opmerkingen of suggesties neer te schrijven.
Volgende vragen werden gesteld:
•
•
•
•
•
•
•
•
Had je pijn of ongemak in de hals of nek?
Had je pijn of ongemak in de rechterschouder?
Had je pijn of ongemak in de linkerschouder?
Had je pijn of ongemak in de rechterarm?
Had je pijn of ongemak in de linkerarm?
Had je pijn of ongemak t.h.v.. De ribben?
Had je het gevoel dat je in een onstabiele positie lag?
Lukte het je om te ontspannen na even wennen?
8.2.1 Oude breastboard
Onderstaande tabel geeft de resultaten van de ondervraging van patiënten tijdens de observatie. Bij
enkele patiënten heb ik na de simulatie elke keer gevraagd waar ze pijn of ongemak hadden, hoe
comfortabel ze zich op de breastboard voelden en of ze het gevoel hadden dat ze stabiel lagen.
fig. 186 testresultaten oude breastboard: 0 = geen pijn, 10 = bijna ondraaglijk.
Wanneer we naar de testresultaten van de oude breastboard kijken, zien we duidelijk dat er
verschillende patiënten ongemakkelijk op de breastboard lagen.
De armen en sternum deden het meest pijn. Vaak werden de armen afgekneld waardoor er geen
bloed meer door kon stromen. Daardoor kregen veel patiënten geen gevoel meer doorheen armen of
begonnen deze te tintelen. T.h.v. het sternum hadden ook veel patiënten pijn omdat de wig volledig
recht is en een redelijk scherpe rand heeft.
Sommigen hadden last aan de nek en anderen hadden last aan de schouders. Dit kwam meestal door
het operatief weghalen van de lymfeklieren of artrose.
Veel patiënten hadden constant de neiging om van de breastboard te “rollen”. Daardoor was het niet
altijd makkelijk om stabiel en comfortabel op de breastboard te liggen.
147
Wanneer we kijken naar de plaatsen waar de patiënten pijn ervaren, zien we duidelijk dat de meeste
patiënten veel pijn of ongemak hadden t.h.v. de beide armen en sternum. Ook lichte pijn in schouders
en nek is merkbaar.
fig. 187 pijnervaring patiënten op oude breastboard
Conclusie
De meeste patiënten hebben pijn t.h.v. beide armen en sternum. Ook hebben ze ongemak t.h.v. de
schouders en nek. Door de pijn, ongemak en slechte stabiliteit kunnen de patiënten zich minder goed
ontspannen op de breastboard waardoor de bestraling onaangenaam wordt.
148
8.2.2 Versie 6
Onderstaande tabel geeft de resultaten van de test van breastboard V6 met 9 patiënten.
Onderstaand evaluatieblad werd door elke patiënt ingevuld.
fig. 188 evaluatieblad breastboard V6
fig. 189 testresultaten breastboard V6 0= geen pijn ; 10= bijna ondraaglijk
149
Wanneer we naar de resultaten van breastboard versie 6 kijken, zien we in het algemeen dat de
meeste mensen veel minder pijn of ongemak ervaren dan op de oude breastboard.
Wel zijn er nog enkele patiënten die juist zeer veel last hadden op sommige plaatsen.
Als we naar de gemiddelde waarden kijken, zien we een serieuze daling tegenover deze bij de oude
breastboard.
fig. 190 pijn ervaring van patiënten op breastboard V6
Conclusie
De algemene ervaring van de patiënten was redelijk goed. De pijn veroorzaakt in de linkerschouder
komt door de vorm van de armgoot. Deze moet dus zeker aangepast worden. De pijn in de nek en
hals wordt deels veroorzaakt door de hoofdsteun en R-armsteun. Doordat de R-arm en oksel niet
volledig steunen, ligt de patiënt niet in een ontspannen positie en krijgt men pijn t.h.v. de nek en hals.
150
8.2.3 Versie 9
Onderstaande tabel geeft de resultaten van de test van breastboard V9 met 9 patiënten. Op het
evaluatieblad staan nu ook enkele vragen in verband met hulp bij positioneren op de breastboard.
fig. 191 evaluatieblad breastboard V9 met extra vragen i.v.m. positionering.
151
fig. 192 testresultaten van breastboard V9 0=geen pijn; 10= bijna ondraaglijk.
De resultaten van de test van breastboard versie 9 tonen aan dat de pijn of ongemak op zeer veel
plaatsen enorm verminderd of zelfs verdwenen is. In vergelijking met de vorige versie is er een
enorme algemene verbetering.
Enkel t.h.v. het sternum ervaren sommige patiënten nog veel pijn. Deze patiënten hadden meestal
een tengere lichaamsbouw.
Als men naar de gemiddelden kijkt, zijn deze allemaal gedaald tegenover deze uit versie 6. Enkel het
gemiddelde van het sternum is gestegen.
fig. 193 pijnervaring van patiënten op breastboard V9
152
fig. 194 gemiddelde hoeveelheid pijn of ongemak van patiënten op oude BB, BBV6 (first iteration) en
BBV9 (second iteration).
Conclusie
De grafiek toont aan dat er duidelijk een algemene, forse vermindering van pijn is. Hieruit kunnen we
concluderen dat de nieuwe breastboard een enorme verbetering is i.v.m. de oude en versie 6.
Enkel de pijn of ongemak van versie 9 t.h.v. het sternum is gestegen. Hier kan er maar deels iets aan
gedaan worden.
Elke keer wanneer het sternum op de wig rust, moet dit zo goed als mogelijk altijd dezelfde positie
zijn. Wanneer de wig uit een zachter materiaal vervaardigd is, dan zal dit het sternum beter
ondersteunen waardoor het comfort verbetert maar dan zal het moeilijker zijn om elk steeds dezelfde
positie te bekomen.
Eventuele kleine aanpassingen aan de vorm van de wig zijn mogelijk om de ondersteuning en het
comfort te verbeteren.
Verschillende hoofdsteunen zullen nodig zijn omdat sommige patiënten nog ongemak ervaren t.h.v. de
hals en nek.
153
Positionering op de breastboard
De patiënten konden in de tabel aanduiden welk onderdeel geholpen of zou kunnen geholpen hebben
bij de positionering op de breastboard.
Volgende opties waren mogelijk:
•
•
•
•
Instructies krijgen van de verpleger
Werken met suggestieve stroken op de breastboard (voor aanduiding waar elk lichaamsdeel
zich bevindt)
Handleiding en instructies op voorhand meekrijgen
Foto met voorbeeldpositie van patiënt op breastboard
Elke optie konden ze beoordelen van 0 tot 5 met 0=geen nut; 5=ideaal.
fig. 195 beoordeling positionering op breastboard
De meeste verkiezen de instructies van de verpleger op de eerste plaats. Vervolgens vonden veel
patiënten de suggestieve stroken ook zeer interessant. De handleiding en foto met voorbeeldpositie
waren minder populair.
Instructies van de verplegers zullen altijd gegeven worden en zij zullen ook altijd controle en
opmerkingen geven hoe de patiënt gepositioneerd is. Deze beoordeling kunnen we dus eigenlijk
uitsluiten. Echter kan de positionering wel geholpen worden door extra instructies of suggesties
vooraf.
Uit de tabel kunnen we afleiden dat werken met suggestieve stroken de beste mogelijkheid is. De
stroken of zones tonen aan welk lichaamsdeel waar op de breastboard best gepositioneerd is.
Conclusie
Ondanks dat verplegers altijd nodig zullen zijn bij de positionering, kan de werken met suggestieve
stroken ook een meerwaarde geven aan het makkelijker positioneren op de breastboard.
De stroken of zones tonen aan welk lichaamsdeel waar op de breastboard best gepositioneerd is.
Samen met de optimalisatie van de vorm van de breastboard , zoals borst uitsparing en oksel
verhoging, en suggestieve zones kunnen de patiënten zich makkelijker positioneren en sneller in de
juiste houding liggen. Aan de hand van de kleurschakeringen in de zones kunnen de verplegers in een
eerste oog opslag zien of de patiënt, naargelang haar grootte, in de juiste zones ligt. Op deze manier
kan het positioneren van de patiënt verbeterd worden.
154
9 Toekomst
In mijn masterproef heb ik een nieuwe breastboard ontworpen en de vorm ervan geoptimaliseerd aan
de hand van verschillende gebruikerstesten die op het prototype zijn uitgevoerd.
Aangezien het UZ uiteindelijk deze breastboard wil verder uitwerken en echt gaan gebruiken voor
bestraling, eindigt dit project niet na mijn masterproef.
UZ Gent wil met mijn prototype al de eerste CT-simulaties met echte patiënten doen. Echter zullen de
patiënten nog niet bestraald worden op de breastboard omdat deze nog niet geschikt is voor de
bestralingsmachine. De breastboard voor behandeling moet over te tafel zweven.
De volgende stap in het project is het mogelijk maken dat de breastboard, beginnend vanaf de heup,
over de tafel zweeft. Hier zal er rekening moeten gehouden worden met de mogelijke krachten die er
op inwerken, torsie en verstevigingen voor eventuele aanzetstukken.
Eerst en vooral zal de vorm van de breastboard nog verder geoptimaliseerd worden. Omdat van het
vormprototype van de breastboard een negatieve mal zal genomen worden, om daaruit dan weer een
positieve afdruk te hebben die gelijk is met het vormprototype, moet het vormprototype lossend zijn.
Dit wil zeggen dat er rekening moet gehouden worden met eventuele ondersnijding van het prototype.
Wanneer dit niet in het prototype verwerkt kan worden, zal er eventueel met een tweedelige mal
gewerkt moeten worden.
Wanneer de vorm van het prototype volledig klaar is, zal er hierop een mal gemaakt worden die de
negatieve vorm van de breastboard heeft. Wanneer de mal gemaakt is, zal deze gebruikt worden om
een eerste prototype te lamineren. Dit prototype dat uit de mal komt heeft dan exact dezelfde vorm
van het vormprototype.
Het eerste prototype uit de mal zal in glasvezel en epoxy vervaardigd worden. Er zal goed nagedacht
moeten worden hoe men de verschillende lagen glasvezel zal leggen. Wanneer de eerste lagen
gelegd zijn, zal er een kern in de mal gelegd worden en vervolgens weer een aantal lagen. Deze kern
zorgt voor een dikte van de breastboard wat voor extra stevigheid en minder torsie zal zorgen.
Hoeveel lagen en hoe dik de kern moet zijn, zal allemaal onderzocht moeten worden.
Wanneer alle lagen en de kern in de mal liggen, zal aan de hand van resin infusion molding het
prototype geproduceerd worden. Deze techniek zorgt er voor dat er met zo weinig mogelijk hars een
product kan gelamineerd worden dat uiterst licht, zeer sterk en van uitstekende kwaliteit is.
Op dit prototype zullen verschillende testen gedaan worden i.v.m. sterkte en torsie in de breastboard.
Hieruit kan dan opgemaakt worden waar er meer versteviging etc. moet aangebracht worden voor het
volgend prototype. Indien het prototype sterk genoeg is, kunnen al de eerste testen voor de
behandeling worden uitgevoerd.
Verdere aanpassingen zullen op het prototype worden aangebracht. Hierna zal er weer een mal van
het prototype gemaakt worden. Het volgend gelamineerd prototype in de mal zal uit koolstofvezel en
epoxy bestaan. Koolstofvezel heeft een andere stijfheid dan glasvezel en zal dus weer voor andere en
waarschijnlijk betere resultaten zorgen. Dit prototype zal dan weer verschillende keren getest en
geoptimaliseerd worden om zo tot een volgende iteratie te komen…..
155
fig. 196 voorstelling van zwevende breastboard voor behandeling.
fig. 197 voorstelling zwevende breastboard voor behandeling. Met patiënt.
156
10 Besluit
Wanneer we de oude set-up vergelijken met de nieuwe positie van de patiënt en breastboard design,
zien we een enorme verbetering in de positie van de patiënt en breastboard. Er is een veel groter
bereik voor de acces van de bundels en LKB zal zeker mogelijk worden. De positie van de patiënt is
verbeterd: ze liggen in een stabielere en comfortabelere positie, ervaren veel minder pijn en hun
positie is makkelijker reproduceerbaar. De vorm van de breastboard is verbeterd: de patiënten liggen
nu in crawl positie en de breastboard zorgt voor een veel betere ondersteuning van de patiënt. De
instelbare armgoot en heupkussen zorgen ervoor dat de patiënten accurater gepositioneerd kunnen
worden. Voor de verplegers is het nu dus ook makkelijker om de patiënten te positioneren aangezien
de vorm van de breastboard al suggereert hoe de patiënt zich moet positioneren + instelbare delen.
157
11 Referenties
1.
Varga, Z., et al., Individualized positioning for maximum heart protection during breast
irradiation. Acta Oncol, 2014. 53(1): p. 58-64.
2.
Mulliez, T., et al., Hypofractionated whole breast irradiation for patients with large breasts: a
randomized trial comparing prone and supine positions. Radiother Oncol, 2013. 108(2): p.
203-8.
3.
Mulliez, T., et al., Whole breast radiotherapy in prone and supine position: is there a place for
multi-beam IMRT? Radiat Oncol, 2013. 8: p. 151.
4.
Auberdiac, P., et al., [Supra- and infraclavicular lymph node irradiation in breast cancer
patients: state of the art]. Cancer Radiother, 2012. 16(3): p. 237-42; quiz 243.
5.
Dreyfuss, H., The measure of man; human factors in design. 1960, New York,: Whitney
Library of Design.
6.
Li, H., et al., Characterization of dose impact on IMRT and VMAT from couch attenuation for
two Varian couches. J Appl Clin Med Phys, 2011. 12(3): p. 3471.
158
12 Bijlagen
Breastboard evaluatie
Patiënt nr.:
Lengte:
Gewicht:
Geef je beleving weer, na enkele minuten liggen op de breastboard:
Nee
0
Ja, (1= weinig; 10 = niet uit te houden)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Had je pijn of ongemak in de hals of nek?
Had je pijn of ongemak in de rechter schouder?
Had je pijn of ongemak in de linker schouder?
Had je pijn of ongemak in de rechter arm?
Had je pijn of ongemak in de linker arm?
Had je pijn of ongemak t.h.v. De ribben?
Had je het gevoel dat je in een onstabiele positie lag?
Lukte het je om te ontspannen na even wennen?
Eventuele opmerkingen:
Positionering op breastboard
Duid in de tabel aan in welke mate elke onderdeel kan helpen, of geholpen heeft, bij uw positionering.
Geen nut
0
1
2
3
4
ideaal
5
Instructies van de verpleger krijgen
Werken met suggestieve stroken op de breastboard
(voor aanduiding waar elk lichaamsdeel zich bevindt)
Handleiding op voorhand meekrijgen
Foto met voorbeeld positie van patiënt op breastb.
voorbeeld van suggestieve stroken:
-
In de groene zone moet de borst gepositioneerd zijn
In de rode zone moet de heup gepositioneerd zijn
Eventuele opmerkingen of suggesties:
Bedankt voor uw medewerking
159
Bert Boute
1
Position and accessibility optimization during prone breast radiotherapy.
Bert Boute
[email protected]
Master of Science Industrial Design
University of Ghent Campus Kortrijk
J. Ceuppens
W. De Neve
L. Veldeman
B. Speleers
Abstract
Prone radiotherapy for breast cancer reduces acute toxicity and lowers the risk of long cancer induction and cardiac
damage. The current devices for prone position breast radiotherapy have several limitations; suboptimal design for
lymph node irradiation(LNI), CT-artifacts caused by the wedge under the contra-lateral breast, restriction in the range
of good beam directions and partial body support causing localized pain. We have developed a breastboard that gives
better beam access and body support, avoid CT-artifacts and give the possibility to treat the lymph nodes in prone
position. This breastboard was optimized on cadavers, volunteers and patients with different body types. The
experience already suggests a better result for the new breastboard.
I
Introduction
Recent studies showed that prone radiotherapy for
breast cancer results in less acute toxicity, less risk of
radiation-induced cardiac toxicity and lung and contralateral breast cancer induction. [1-3] However, prone
radiotherapy is challenging for patients requiring lymph
node irradiation (LNI).[4]
The patient setup device used for prone CT-simulation
and treatment is a so-called breastboard. (fig 1). The
current set up used for therapy (fig 1) has several
limitations; the shape of the breastboard causes
stretching of both arms, the supporting foam structure
limits the range of unobstructed beam access, the flat
shape of the wedge causes artifacts on CT-images and
pressure points causes local pain. The anatomy of the
patient, with both arm elevated, restricts the possibility
of lymph node irradiation (LNI). Patients have the
feeling of “sliding off” the breastboard (incline of whole
breastboard)..
The current wedge (Fig 3 ) is made of carbon fiber and
gives support to the contra-lateral breast. The flat
shape of the wedge does not give full breast support
and the sharp edges cause pain on the sternum (fig 3).
When moving cranial from the breast, in some cases
the upper part of the breast becomes unsupported and
a gap is created. The wedge projects artifacts on the
CT-images, which disturbs.
We developed a new breastboard with a shape that
supports the crawl position, resulting in a favorable
position for lymph node irradiation The new, bodyshaped wedge aims to give full support for the breast
and eliminates CT-imaging artifacts.
Fig. 1. Old breastboard setup with elevated arms, inability for lymph
node irradiation (LNI).
Bert Boute
II
2
Methods and materials
The new anatomical position of the patient is the crawl
position with the arm at the treated side alongside the
body. This position provides excellent access for WBI
and LNI. (fig 2).
The prototype was specifically
designed for the new crawl position.
1
2
3
FIG 3. 1: standard wedge. White line is the wedge. 2: Black line in
image is an artifact caused by the wedge on CT-imaging. 3: Treated
breast is too big and rests on table.
Breastboard:
Fig. 2. Left: prone crawl position viewed from below. Right: intended
patient support area inside dotted line
We developed a “floating” design. The upper part of the
breastcouch is hanging over the cranial end of the
treatment couch resulting in total access to the upper
body without obstruction by the couch or supporting
structures. This design creates a lager range of beam
access and gives the possibility for LNI.
The new design will be constructed as a breastboard
that rests on a couch and as a self-supporting (floating)
breastcouch. The breastboard is used for CTsimulation while the breastcouch secures full beam
access at the treatment machine.
After an extensive design exercise, we reduced the
domain of investigation to three different concepts: a
symmetric breastboard supported by two rotating Carms, a fixed/ symmetric frame and two individual
breastboards with an asymmetric frame.
A
Rotating C-arms
Design
Wedge:
The new wedge has a curved design to eliminate CTartifacts. The new shape fully supports the breast even
at the most cranial part. The edges are rounded on the
medial side of the wedge so there are less pain points
on the sternum. There is a cavity for a better breast
support and the junction between the breast and axilla
gives more body support.
This concept has two rotating C-arms. During patient
positioning, the C-arms are open and sideways of the
breastboard (fig 4)
Once the patient is in the right position, the C-arms
close, extending the range of beam access for
treatment.
Advantages:
+ Slim design
+ Large range of unobstructed beam access
Disadvantages:
- Complexity to produce
- Stability and ruggedness
- Complexity for (roll and pitch)
- Fixed on the table
Bert Boute
3
Advantages:
+ Monocoque structure frame
+ Lightweight and simple design
+ Roll possible
+ Slim design
Disadvantages:
- Two different breastboards (left/right sided)
- Monocoque frame is less modular
Fig 4. Breastboard with rotating C-arms (open position)
Fixed symmetric frame
This concept has a symmetric and fixed U-couch with
inlets for a right and left sided breastboard (fig 5). The
big advantage of this concept is the modularity of the
breastboard. On the other side, the frame obstructs
beam access.
Advantages:
+ Sturdy and stable design
+ Less complex design è modular
+ Roll is possible
+ Simple and light
Disadvantages:
- Wider design
- Enclosed by the frame
Fig 6. Asymmetric frame for right-sided treatment.
B
Focus of the further development
on the asymmetric design.
Only a left-sided breastboard is made for prototyping
since vital organs like lung and heart are located close
to the treated breast on this side. If test results from left
sided breastboard (fig 7) are positive, we can assume
similar test result for a right-sided breastboard. The first
prototype will be made out of foam and have an
adjustable hip support, possibility for an arm support
above and under the head. The arm support on the
ipslateral (left) side will pivot around the shoulder (fig 7)
For each prototype nine volunteers were asked to test
the breastboard and evaluate. To know the experience
of the test persons, an evaluation form was given to
them. (appendix). Imaging studies were done on
cadavers to analyze the anatomy of the patient and
beam accessibility.
Fig 5 fixed symmetric frame (red) with inlets for different positions
(blue).
Two individual asymmetric breastboards
The supporting structure will be made out of one piece.
This results in a very slim, thin and lightweight
structure. But reduces modularity. Left and right-sided
devices are needed (fig 6).
Fig 7. new breastboard - left sided with adjustable arm and head
supports.
Bert Boute
III Results
1
Old breastboard
Results from the evaluation form of the old breastboard
show that most of the pain is concentrated on the
sternum and thorax, left and right arm and also the
shoulders. This pain is caused by the bad anatomy of
the old set up. The pain in the neck is caused by the
twisted head position (looking to the right).
4
Prototype
Despite less modularity and two breastboards needed,
we concluded that the asymmetric breastboard had the
best specifications. The lightweight structure and slim
design gives a lot of mobility for the gantry and good
access for LNI. The treated zone (from shoulder to the
lower part of the breast) varies only from 157mm
(2,5%tile) to 230mm (97,5%tile).[5] Therefore the
contra lateral axilla will be used as reference to align
the patients on the breastboard. The variety of the size
of the treated zone is integrated in the design of the
wedge.
The arm on the ipslateral side is supported next to the
body. The adjustable arm support ( figure 7 ) can move
horizontal to the center of the patient, move vertical
and pivot to achieve the right position. The arm support
ends on the outside of the shoulder, ensuring a full LNI
in prone position. The contra lateral arm is supported
above the head
The head support (figure 7 nr1.) is adjustable so the
neck and head can rotate to the right side to give full
access for LNI in the neck and upper part of the breast.
2
fig 8 napkin between thorax and BB to reduce pain.
First Prototype
The first prototypes were made out of foam. When the
desired shape was obtained, it was laminated with
fiberglass and polyester since this is a cheap, strong
and rapid prototyping technique. The future prototype
will be made out of carbon fiber and epoxy, which
results in an even stiffer and lighter breastboard, giving
the lowest possible amount of attenuation of the
beam.[6].
Test setup
We tested the breastboard with four volunteers. From
this test we concluded that an arm support underneath
the breastboard is less useful since it can obstruct the
path of the beam. There were no extreme pain points
and the patients didn’t have the feeling of falling off the
breastboard.
fig 9 pain experienced on the standard breastboard. (9 persons)
Bert Boute
5
Test setup
1
fig 10 test prototype. 1: extra R-arm support for position under head
(3). 2: unsupported L-Shoulder providing access for LNI.
fig 12 first iteration breastboard. 1 Gutter shaped arm support.
This prototype was tested with nine volunteers
including patients, with different body types to analyze
the limitations of the breastboard.
Test results showed that the arm and axillary support
on the right side still didn’t give enough support (fig 13).
The right shoulder and arm of some patients was
pushed medially. The gutter shaped arm support
obstructed some patients’ arm mobility (fig 12) and the
shoulder on the same side was also a common pain
area. The range and positioning of the adjustable hip
support was good and in general, the experiences of
the test volunteers were fairly good.
fig 11 test 1 front view with new arm position.
+ Adjustable hip support
+ Incline of the breastboard
+ Overall feeling
+ ipslateral (left) arm support
- Arm support underneath head
- Area of sternum is a little bit too edgy
- More space needed for the contra lateral arm (right)
3
First Iteration
Prototype
The second prototype is made out of fiberglass and
polyester, resulting in a stiffer and more accurate
design. The adjustable arm support on the contra
lateral (right) side is replaced by a new and fixed arm
support. The arm support on the left side can pivot and
move up and down. The edge of the area under the
sternum is rounded for a better pressure distribution.
fig 13 first iteration. 1: no full support of the shoulder. 2: right elbow
obstructed by border of breastboard. (too much in medial)
Bert Boute
6
CT images of the cadavers show full body support of
the treated breast and no more scattering (fig 16).
fig 14. 1: right shoulder, arm and hand too much medial. 2: Left arm
obstructed by gutter-shaped arm support.
+ Wide range of beam access
+ Positioning of patient
+ Leg + hip support
Fig 16 CT image of cadaver in transversal plane with new body
shaped wedge.
- Right arm and axillary support
- Left arm support
4 Second iteration
The evaluation of the first iteration (fig 15) shows a
decrease in pain as compared to the standard
breastboard. Most of the pain is concentrated on the
left shoulder, neck and right shoulder. This pain came
from the bad L-arm support, R-axil support and head
support.
Prototype
The second iteration of the prototype is shown in figure
18. It has a whole new left arm- and hip support. The
hip support is a little wider and follows more the hip
shape. The supported surface for the left arm has a flat
shape and turns +- 3 cm medial at the shoulder. This
setup gives better arm mobility. The right arm is
supported by an inverted wing shape (fig 18), which
gives more mobility for the arm and ensures a better
alignment of the axilla since the arm slides nicely over
the increased armpit position.
st
fig 17 CT sections of cadavers. Dark green = BB 1 iteration. Light
nd
green/yellow = suggested shape for BB 2 iteration
fig 15. pain experience on the first BB iteration. Left: pain pressure
point. Right: pain from bad position. (9 persons)
Bert Boute
7
Test setup
+ New arm supports (left- and right sided)
+ Axillary support
1
-
Different head supports needed
Sometimes pain in sternum
Results from the evaluation form of the second iteration
show that most of the experienced pain has
disappeared. Only pain on the sternum increased a
little in comparison with the previous prototypes.
Fig 18. Second iteration of the breastboard on the CT-imaging
machine. A new L-arm support is installed. 1: the R-arm rests on an
inverted wing shaped support.
This prototype was tested with nine volunteers. The
test results show that the new arm supports solve the
previous problems. The alignment of the volunteers
went much smoother since the right arm is in a more
comfortable position. (fig 19 ) The left arm is free to
move on the new flat arm support (fig 19, 1). Some
volunteers experienced pain on the sternum.
Fig 21. Pain experience on the second BB iteration. Left: pain
pressure point. Right: pain from bad position. (9 persons)
fig 19 second iteration. 1: L-arm free to move on flat arm support. 2:
R-arm rests on the inverted wing shaped support.
fig 20 second iteration. 1: right arm in comfortable position and fully
supported by breastboard.
Bert Boute
8
Fig 23. Left: standard setup with artifacts of the wedge, pain on
sternum and breast that rests on the table. Right: new breastboard
with anatomic shaped wedge and no CT-artifacts.
IV Discussion, conclusion and
perspective
fig 22 average amount of pain or discomfort experienced. The
vertical axis indicates the pain grade. The horizontal axis shows area
of the neck, shoulder, arm, sternum and feeling of stability and
relaxed position. Each breastboard was tested with 9 volunteers.
The new breastboard shows an overall improvement in
accessibility, stability and comfort (fig 22). The amount
of pain or discomfort experienced by the volunteers
who were tested on the second iteration of the
breastboard show a huge decrease compared to the
standard setup.
When we compare the old set-up with the new prone
crawl position and breastboard design, we see already
a significant improvement in beam access and possible
LNI. The position of the patients is improved: they lay
more stable and comfortable on the breastboard. It’s
also easier for the nurses to position the patients
correctly since the shape of the breastboard suggests
the position of the patient.
Future
The next iteration of the breastboard will have different kind of head supports to ensure a good head and neck position.
Since some patients have pain on the sternum, the edge of the wedge, which supports the sternum, will be adjusted or
coated with foam. Different kind of shapes will be tested to find the best solution between comfort of the patient and
accuracy for representation. The next iteration will be tested with more volunteers. When the results are good, first CTsimulations can be made (Only imaging, no treatment yet). The next iteration will be the floating breastcouch and used
for CT-simulation and treatment.
fig 24. Concept of the floating breastcouch.
Bert Boute
9
References
1.
Varga, Z., et al., Individualized positioning for maximum heart protection during breast irradiation. Acta
Oncol, 2014. 53(1): p. 58-64.
2.
Mulliez, T., et al., Hypofractionated whole breast irradiation for patients with large breasts: a randomized
trial comparing prone and supine positions. Radiother Oncol, 2013. 108(2): p. 203-8.
3.
Mulliez, T., et al., Whole breast radiotherapy in prone and supine position: is there a place for multi-beam
IMRT? Radiat Oncol, 2013. 8: p. 151.
4.
Auberdiac, P., et al., [Supra- and infraclavicular lymph node irradiation in breast cancer patients: state of
the art]. Cancer Radiother, 2012. 16(3): p. 237-42; quiz 243.
5.
Dreyfuss, H., The measure of man; human factors in design. 1960, New York,: Whitney Library of Design.
6.
Li, H., et al., Characterization of dose impact on IMRT and VMAT from couch attenuation for two Varian
couches. J Appl Clin Med Phys, 2011. 12(3): p. 3471.
Bert Boute
Appendix – Evaluation form.
10

Dasring Turkse knoop

Het kompas instellen. Om een richting te kunnen

GEBR UIKERSHANDLEIDING

Mechanisch tunen Prakticum Nokkenasmeting Opdracht

352 Een 66-jarige vrouw wordt doorverwezen naar

(Ratsche). - ICX implants

Visum voor Senegal - Africafairtravel

RENAISSANCE VAN EEN GEVEL

Fig. 2 Tekort aan koolhydraten Fig. 1 Koolhydraten – energiebron

Batterijsensor