惡性腫瘤（癌癥）已經(jīng)成為嚴(yán)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(lái)，我國(guó)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(dāng)前，放療早已與手術(shù)、化療并列成為腫瘤治療的三大核心手段。從醫(yī)學(xué)的角度看，目前大約近70%的腫瘤患者需要進(jìn)行不同程度的放射治療。[1]

放射治療中有一個(gè)很重要的醫(yī)療裝備——組織補(bǔ)償膜(bolus)，用于在進(jìn)行放射治療時(shí)，輔助醫(yī)生控制輻射劑量。傳統(tǒng)的組織補(bǔ)償膜，由于與人體皮膚表面的間隙程度不同，在放療中會(huì)導(dǎo)致放射劑量難以控制，無(wú)法達(dá)到最佳的治療效果，嚴(yán)重的話甚至還會(huì)造成患者皮膚損傷等負(fù)面影響。

韓國(guó)放射與醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所（Korea Institute of Radiological & Medical Sciences，以下簡(jiǎn)稱KIRAMS）在研究中發(fā)現(xiàn)了這個(gè)問題，并通過3D打印技術(shù)獲得了改善，這對(duì)提高腫瘤放療預(yù)后效果具有積極的意義。

3D打印，提高放療預(yù)后效果

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

傳統(tǒng)組織補(bǔ)償膜

3D打印工藝，提高放療預(yù)后效果

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

3D打印的組織補(bǔ)償膜

支持305×305×605 mm打印尺寸的Pro2 Plus還實(shí)現(xiàn)了大尺寸組織補(bǔ)償物一體成型，為制作團(tuán)隊(duì)節(jié)省了大量的組裝時(shí)間。

位于Jonah醫(yī)生團(tuán)隊(duì)辦公室的Pro2 Plus

 全面應(yīng)用3D打印技術(shù)，拓展研究方向

在熟練使用Raise3D Pro2 Plus后，Jonah醫(yī)生團(tuán)隊(duì)對(duì)3D打印技術(shù)的應(yīng)用也越來(lái)越得心應(yīng)手，他們發(fā)現(xiàn)可以將打印機(jī)，切片軟件以及材料結(jié)合起來(lái)，做更廣闊的醫(yī)學(xué)研究。

I 定制術(shù)前規(guī)劃模型

在以往，制定一項(xiàng)手術(shù)時(shí)會(huì)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(shù)前模型，更直觀地觀測(cè)到患者需要手術(shù)的部位，加速術(shù)前規(guī)劃。

I  低成本防輻射面罩材料模擬實(shí)驗(yàn)

Jonah醫(yī)生團(tuán)隊(duì)還在研究輻射對(duì)材料的影響，以驗(yàn)證用于制作防輻射面罩的材料的性能。在傳統(tǒng)的測(cè)試中，材料價(jià)格昂貴，且難以加工，一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)將花費(fèi)大量的時(shí)間和成本。在引進(jìn)3D打印機(jī)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(lái)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。Raise3D Pro2 Plus可以兼容多種材料，為Jonah醫(yī)生的這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)提供了寬泛的研究基礎(chǔ)。

I  自定義填充，調(diào)整模型密度

在使用ideaMaker對(duì)模型進(jìn)行切片時(shí)，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(duì)參數(shù)進(jìn)行自定義。Jonah醫(yī)生團(tuán)隊(duì)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(xué)研究。

 擴(kuò)展材料應(yīng)用，持續(xù)未來(lái)研究

Jonah醫(yī)生團(tuán)隊(duì)是3D打印技術(shù)在放射醫(yī)療應(yīng)用的典型例子。他們發(fā)現(xiàn)，由于某些材料的可擴(kuò)展性，3D打印具有更大的價(jià)值。他們的下一步實(shí)驗(yàn)計(jì)劃是打印柔性和金屬材料，繼續(xù)拓寬研究范圍。Raise3D打印機(jī)對(duì)材料的高度兼容性，以及不斷豐富的開放式耗材（OFP）項(xiàng)目，將是支持他們研發(fā)進(jìn)展至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。

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