惡性腫瘤（癌癥）已經(jīng)成為嚴重威脅人群健康的主要公共衛(wèi)生問題之一。例如，近10多年來，我國的惡性腫瘤發(fā)病率每年保持約3.9％的增幅，死亡率每年保持2.5％的增幅。當前，放療早已與手術、化療并列成為腫瘤治療的三大核心手段。從醫(yī)學的角度看，目前大約近70%的腫瘤患者需要進行不同程度的放射治療。[1]

       放射治療中有一個很重要的醫(yī)療裝備——組織補償膜(bolus)，用于在進行放射治療時，輔助醫(yī)生控制輻射劑量。傳統(tǒng)的組織補償膜，由于與人體皮膚表面的間隙程度不同，在放療中會導致放射劑量難以控制，無法達到最佳的治療效果，嚴重的話甚至還會造成患者皮膚損傷等負面影響。

    韓國放射與醫(yī)學科學研究所（Korea Institute of Radiological & Medical Sciences，以下簡稱KIRAMS）在研究中發(fā)現(xiàn)了這個問題，并通過3D打印技術獲得了改善，這對提高腫瘤放療預后效果具有積極的意義。

 3D打印，提高放療預后效果

      傳統(tǒng)的組織補償膜多由凡士林、石蠟等補償材料制作，再由塑料膜封裝起來。為了改善補償膜的現(xiàn)有的問題，韓國放射與醫(yī)學科學研究所Jonah醫(yī)生團隊決定引進更靈活的制造工藝 —3D打印技術。

傳統(tǒng)組織補償膜

 3D打印工藝，提高放療預后效果

      為了保障醫(yī)療裝備制作的準確性，3D打印銷售企業(yè)向Jonah醫(yī)生推薦了Raise3D 上海復志的高精度3D打印機Pro2 Plus。最小層厚達到0.01mm的Pro2 Plus能更精確地輔助醫(yī)生根據(jù)每個患者的身體結(jié)構(gòu)定制組織補償物，從而使皮膚和組織補償物之間緊密貼合，提高放療預后效果。

3D打印的組織補償膜

支持305×305×605 mm打印尺寸的Pro2 Plus還實現(xiàn)了大尺寸組織補償物一體成型，為制作團隊節(jié)省了大量的組裝時間。

位于Jonah醫(yī)生團隊辦公室的Pro2 Plus

 全面應用3D打印技術，拓展研究方向

在熟練使用Raise3D Pro2 Plus后，Jonah醫(yī)生團隊對3D打印技術的應用也越來越得心應手，他們發(fā)現(xiàn)可以將打印機，切片軟件以及材料結(jié)合起來，做更廣闊的醫(yī)學研究。

I 定制術前規(guī)劃模型

在以往，制定一項手術時會用到很多工具提前研究患者病情。有了Raise3D Pro2 Plus后，Jonah醫(yī)生可以快速且精確地打印出術前模型，更直觀地觀測到患者需要手術的部位，加速術前規(guī)劃。

I  低成本防輻射面罩材料模擬實驗

       Jonah醫(yī)生團隊還在研究輻射對材料的影響，以驗證用于制作防輻射面罩的材料的性能。在傳統(tǒng)的測試中，材料價格昂貴，且難以加工，一項實驗將花費大量的時間和成本。在引進3D打印機后，Jonah醫(yī)生決定利用與防輻射面罩材料具有相同基本密度或質(zhì)量的3D打印材料來進行模擬實驗。Raise3D Pro2 Plus可以兼容多種材料，為Jonah醫(yī)生的這項實驗提供了寬泛的研究基礎。

I  自定義填充，調(diào)整模型密度

     在使用ideaMaker對模型進行切片時，不僅能快速生成不同材料的打印參數(shù)，還可以根據(jù)打印需求對參數(shù)進行自定義。Jonah醫(yī)生團隊便是利用了自定義填充結(jié)構(gòu)以及密度調(diào)整的功能，打印出不同密度的模型，用做更深度的醫(yī)學研究。

 擴展材料應用，持續(xù)未來研究

      Jonah醫(yī)生團隊是3D打印技術在放射醫(yī)療應用的典型例子。他們發(fā)現(xiàn)，由于某些材料的可擴展性，3D打印具有更大的價值。他們的下一步實驗計劃是打印柔性和金屬材料，繼續(xù)拓寬研究范圍。Raise3D打印機對材料的高度兼容性，以及不斷豐富的開放式耗材（OFP）項目，將是支持他們研發(fā)進展至關重要的環(huán)節(jié)。

(責任編輯：admin)

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