QSpin uit Louvain-la-Neuve is gespecialiseerd in software-engineering en het testen van softwarekwaliteit. Het bedrijf heeft voor IBA (Ion Beam Applications) een Advanced Test Environment (ATE) ontwikkeld waarmee deze onderneming zijn therapiesystemen automatisch kan testen.

Momenteel is die Advanced Test Environment alleen gericht op de ontwikkelingsfase van de softwarecomponenten. Die componenten spelen van nu af aan een belangrijke rol in de behandeling van de patiënt: sturing van de klinische workflow, follow-up gedurende de volledige behandelingsfase, besturing van de bestralingskop (die de bundel aanpast aan de behandelingsvoorschriften), ingebouwde software, software die op basis van de beelden van een tumor de technologie berekent en simuleert die het best in staat is om de tumor te behandelen, enz.

Volgende stappen zijn het gebruik van de ATE voor kwaliteitscontrole tijdens de assemblage in de fabriek (ook de componenten die afkomstig zijn van externe leveranciers) en er een framework van maken voor een opleidingscentrum in protontherapie, in wat IBA een ‘beamless environment’ noemt. “De scripts zullen het dan mogelijk maken om afwijkingen te simuleren: een onverwachte bundelvorm, het slecht functioneren van bepaalde componenten (met inbegrip van de bundel), een defect …”, zegt Didier Leyman, vice-president R&D bij IBA. “Dit zal het mogelijk maken om het gedrag en de reacties van de operatoren (technici, verpleegsters, …) te controleren en om hun opleiding in het bedienen van het protontherapiesysteem te versnellen en te verbeteren.”

Nauwkeurigheid van vitaal belang

De ‘nulfout’ is van vitaal belang voor IBA, zowel voor de afstelling van de software en de systemen als voor de assemblage van de verschillende componenten. Het gaat ook om het testen en simuleren van het transport van de bundel naar de verschillende behandelingszalen, het bepalen van de positie van de patiënt, het doseren, het wijzigen van de systeemconfiguratie, … “Elke klant, elke instelling en zelfs elke behandelingszaal van eenzelfde instelling kan andere behandelingsregels toepassen: behandelingen van het ‘douche’-type (gelijke dosis), in meerdere lagen (verschillende dosissen per ‘laag’), in ‘spots’ (specifieke dosis voor elk ‘punt’ van de tumor). “Een customisation van elk systeem is dus noodzakelijk volgens het aantal zalen, de behandelingsregels, enz.” Alles moet worden getest om een perfecte cohesie en betrouwbaarheid van de componenten te waarborgen, zowel bij de assemblage bij IBA als daarvoor, bij de leverancier van de componenten die niet van IBA afkomstig zijn, of bij de levering ter plaatse. “Tot dusver maakten we gebruik van een eigen oplossing, gebaseerd op manuele tests, maar de omgeving was niet geïntegreerd en centraliseerde de informatie niet, met name voor de testrapporten die belangrijk zijn voor de volledige traceerbaarheid. Die wordt zowel door de Amerikaanse als de Europese regelgevende instellingen opgelegd.”

Naast de testmotor bevat de ATE functies voor documentatie (scripts en API), voor het genereren van testrapporten (die IBA in de toekomst van plan is automatisch te verbinden met zijn database van geregistreerde problemen) en voor correlatie met de requirements om een volledige traceerbaarheid van de cyclus mogelijk te maken.

Drievoudig voordeel

De tests inlassen in een softwareomgeving zal het mogelijk maken om de kosten te drukken “en dus meer tests uit te voeren of in een vroeger stadium, bij de leveranciers, voordat ze ons de componenten leveren. Hierdoor zullen we ook onze eigen producten beter kunnen ontwikkelen.”

Een ander voordeel van de ATE-omgeving is het hergebruik van de scripts tijdens de ontwerp, fabricatie- en installatiefase. Geschreven in Python maken ze het bijvoorbeeld mogelijk om te controleren of de simulator (element dat de reële component simuleert voordat deze wordt geassembleerd) de juiste informatie krijgt of om een afwijking te simuleren.

Derde niet te verwaarlozen voordeel is de tijdswinst (30 tot 50%), zowel tijdens de ontwikkeling als tijdens de installatie ter plaatse. Deze winst wordt des te meer op prijs gesteld omdat de uitroltijd soms anderhalf jaar in beslag kan nemen. “Dankzij de simulator zullen de validatietests in de vestiging van de klant kunnen worden teruggebracht van meerdere maanden tot enkele weken. Elke tijdswinst op de ingebruikname is van belang voor de klant, voor wie elke blokkering van zijn investering een dure zaak is…” De ATE is ook essentieel voor de ontwikkeling en de roll-out van het project e-pencil beam scanning, dat zeer strategisch wordt geacht voor IBA. Bij deze nieuwe techniek wordt, pixel per pixel, een supergerichte therapeutische dosis toegediend. Het beeld van de tumor wordt in lagen verdeeld en daarna wordt elke laag in vakken verdeeld. Reden voor dit soort behandeling is dat de tumor zich niet altijd gelijkmatig ontwikkelt en dus een gedifferentieerde behandeling vereist, of de noodzaak om weefselveranderingen in zeer gevoelige zones van de hersenen bijvoorbeeld tot een minimum te beperken.

Brigitte Doucet