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【中国智能制造网 技术前沿】日前，加拿大达尔豪斯大学用3D打印开创了一种使肿瘤治疗更、更舒适、更省时的新方法。科研人员利用3D打印技术来创建定制的推注设备，这些设备将完全根据病人的解剖结构进行调整。
革新肿瘤治疗方法 加拿大研发3D打印推注装置
借助3D打印技术可以治疗癌症和其他严重健康问题。医疗专业人员能够使用这项技术，以便宜和快速的方式设计和创建解决方案，以解决越来越多的具体问题。加拿大达尔豪斯大学(Dalhousie University)在这方面取得了新的突破，放射治疗师James Robar博士和他的团队开创了一种使肿瘤治疗更、更舒适、更省时的新方法。
众所周知，放射治疗是对抗癌症有效的方法之一，但对患者或医务人员来说，这个过程并不是一个简单的过程。剂量控制是可能难以管理的关键方面之一。为了优化施用给特定癌症患者的辐射剂量，辐射治疗师经常使用称为bolus的特殊装置。这就像一个额外的组织层，并放置在病人的皮肤上，以控制吸收的辐射量。
为了进行推注，使用了名为SuperFlab的产品，并且这种橡胶材料已经是几十年的行业标准。这种SuperFlab材料的问题在于，要使其适应患者的皮肤常常是困难的，这在辐射被施用时会引起问题。这可能会导致医务人员更多的工作，因此他们转向各种不同的方法和更基本的材料，如蜡、亚麻布和胶带，以获得适合的bolus。
Robar博士说：“如果你去诊所看看，你会看到类似于手工艺工作室的房间，那里的放射治疗师试图成为雕塑家，为病人建造一些东西。这种方法有一些后果，在许多情况下准确度有限，可能需要很长时间，不仅是病人的时间，也是辐射治疗师和其他工作人员的时间。”
为了改善这种情况，Robar和他的团队决定利用3D打印技术来创建定制的推注设备，这些设备将完全根据病人的解剖结构进行调整。他们于2012年开始工作，购买3D打印机，并将CT扫描转换为数字3D模型。根据具体的治疗类型设计了四种不同类型的设备。一种类型的推注用于电子束治疗，另一种用于光子束治疗，三分之一专门用于乳腺癌治疗，而四分之一用于粗糙治疗。
对于靠近患者皮肤表面的肿瘤进行电子束治疗，Robar的研究小组开发了一种新颖的算法，可以产生3D打印的bolus，可以调制电子束的能量。他的Dal医学物理学研究生项目中的一个学生Su Shiqin Su负责开发算法。Robar博士说：“对于这种应用，我们需要通过改变肿瘤上推注的深度来产生符合肿瘤的剂量分布，这取决于皮肤表面下的肿瘤的深度。结果，我们产生了与肿瘤形状相匹配的剂量分布，大部分健康组织得以幸免”。
光子束治疗的3D打印设备也取得了成功。Robar说：“我喜欢使用光子注射的方法之一是对于鼻中隔上有肿瘤的患者。”他接受了手术，但肿瘤又复发了，所以我们想用光子放射治疗他，这个病人以前没有去过我们的诊所，但是他之前有一个CT影像诊断和手术随访。把局部麻醉剂放在上面，完全吻合鼻子......我们可以验证一下，因为那天他必须进行一次CT扫描，效果非常好，他用这种设备治疗了30次。
至于乳腺癌治疗，所需要的是一种固定装置。这是一个由非常僵硬的3D打印材料制成的。这样可以在放射线照射的同时将移动的乳房组织固定在适当位置，从而提率并限制对健康组织的破坏
Brachy疗法通常需要一种称为“Freiburg flap”的附件，一种珠状片状装置，类似于推注，但允许导管穿过。3D打印使得这个装置可以根据患者的解剖结构进行调整，从而改善了常见的尴尬情况。Dal医学物理研究生Scott Clarke在开发这种特殊设备的技术方面发挥了重要作用。
经过成功的测试，该团队成立了一家名为3D Bolus的初创公司，将其研究项目发展成一个商业产品，其中包括标准化设计软件和3D打印机。该技术的版本已经在爱尔兰都柏林和特拉维夫的诊所部署，研究版本在芝加哥、旧金山和哈利法克斯。 该装置一旦在2018年初获得FDA批准，3D Bolus将能够在美国开始销售。
(原标题：Dalhousie大学推出改善放射治疗的3D打印推注装置)
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