Рак является одной из ведущих причин смерти в мире. С течением времени медицинские специалисты все чаще обращаются к лучевой терапии как мощному инструменту для борьбы с раком и спасения жизней пациентов. Однако радиация токсична и опасна, если ее неправильно применять. Чтобы обеспечить целевую дозировку на пораженные поверхностные слои кожи, используются болюсные материалы, помогающие медицинским работникам точно контролировать дозу облучения раковой ткани, одновременно ограничивая нежелательное облучение здоровых тканей.
Поскольку внедрение 3D-печати в больницах быстро растет, стоит задать вопрос: возможно ли напечатать на 3D-принтере безопасный для кожи, индивидуальный для пациента болюс, который соответствует уникальной анатомии пациента?
Ответ — однозначно да. Болюсы, напечатанные на 3D-принтере, не только безопасны и точны — на самом деле они уже производятся и применяются в больницах по всему миру.
Недавно компания Formlabs пригласила Грега Ганьона, специалиста по 3D-печати в Baystate Health, и Борко Басарича, старшего менеджера по продуктам в Adaptiiv Medical Technologies Inc, чтобы обсудить текущее состояние 3D-печати болюсных устройств.
Болюсные устройства, напечатанные на 3D-принтере: проблемы и решения
Традиционные методы лечения сопряжены с множеством проблем для медицинских работников. Это может ухудшить опыт пациента и привести к снижению эффективности лучевого лечения.
Некоторые из проблем текущего способа создания болюсных устройств:
- Сложная подготовка пациента может занимать много часов.
- Невозможность учесть или скорректировать анатомические неровности.
- Воздушные зазоры между аксессуаром и кожей могут вызвать недостаточное облучение.
- Ручное изготовление может быть трудоемким и давать непредсказуемые результаты.
- Болюс необходимо формовать и закреплять на месте во время каждого визита.
- Нехватка квалифицированного персонала, способного создавать аксессуары.
- Материалы, такие как фрайбургский флэп (Freiburg flap), могут быть дорогими.
- Традиционные методы подготовки болюса для пациентов могут быть грубыми, занимать несколько дней и включать горячий воск и сетчатые лицевые маски. Они также требуют постоянных проверок, чтобы убедиться в правильном выравнивании трубок для облучения. Кроме того, традиционный процесс требует высококвалифицированного персонала, обученного работе с болюсными устройствами. Эта проблема усугубилась недавним дефицитом кадров в Соединенных Штатах, что вынуждает больницы искать новые методы применения лучевой терапии.
Решение этих проблем заключается в собственном производстве болюсных устройств с помощью 3D-печати. «Наша миссия — иметь аппликатор, который идеально подходит пациенту», — сказал Басарич. Хотя это всегда было целью медицинских работников, это было просто невозможно до появления собственных 3D-принтеров в больницах.
Используя 3D-принтеры для создания болюсных устройств, больницы получают следующие преимущества:
- Индивидуальные устройства для конкретного пациента и отказ от ручного создания устройств.
- Повышенная точность устройства благодаря превосходному распределению дозы.
- Возможность изменения траектории (переменные настройки траектории).
- Более широкий круг персонала, способного производить устройства.
- Меньше времени, требуемого для проектирования, изготовления и установки.
- Снижение затрат благодаря значительной экономии средств.
Baystate Health, крупнейшая больничная система в Западном Массачусетсе, добилась больших успехов в переходе на болюсные устройства, напечатанные на 3D-принтере. Ганьон рассказал нам: «С тех пор как наша больница создала общий портал для получения мной файла пациента, я могу изготовить деталь за 24 часа. Обычно я запрашиваю дополнительное время, но на печать иногда уходит всего восемь часов. Я могу сидеть в своем домашнем офисе и отправить файл на свой принтер в офисе, и когда я приду в офис, он будет готов».
Простота использования была примечательной, как отметил Ганьон: «Процесс печати прост, мы печатаем болюсное устройство прямо на платформе построения. Разрешение 3D-печати настолько хорошее, что вам не нужны поддержки внутри каналов».
Хотя этот рабочий процесс можно использовать с FDM-принтерами, SLA-печать обеспечивает более стабильный результат по всему устройству, никогда не оставляя зазоров и воздушных карманов в отпечатке. Ганьон часто использует Clear Resin для изготовления своих устройств. Clear Resin полируется до почти оптической прозрачности, что делает ее идеальной для демонстрации внутренних особенностей, где должны быть размещены трубки.
FDM и SLA 3D-печать для брахитерапии
FDM против SLA
Болюсные устройства могут быть напечатаны с использованием как FDM, так и SLA 3D-принтеров. В чем разница?
Моделирование методом наплавления (FDM), также известное как производство наплавленной нити (FFF), является наиболее широко используемым типом 3D-печати на потребительском уровне. FDM 3D-принтеры работают путем экструзии термопластичных нитей, таких как ABS (акрилонитрилбутадиенстирол), PLA (полилактид), через нагретое сопло, расплавляя материал и нанося пластик слой за слоем на платформу построения. Каждый слой наносится один за другим, пока деталь не будет завершена.
Стереолитографические (SLA) 3D-принтеры используют лазер для отверждения жидкой смолы в затвердевший пластик в процессе, называемом фотополимеризацией. SLA 3D-принтеры на смоле стали очень популярны благодаря своей способности производить высокоточные, изотропные и герметичные прототипы и детали из широкого спектра современных материалов с мелкими деталями и гладкой поверхностью. Составы SLA-смол предлагают широкий спектр оптических, механических и термических свойств, соответствующих свойствам стандартных, инженерных и промышленных термопластов.
О нашей компании
TITAN 3D - поставщик и системный интегратор оборудования для 3D-сканирования, 3D-печати и автоматизированного контроля в промышленности, машиностроении, медицине.
Готовы ответить на все Ваши вопросы, проконсультировать по оборудованию, и подобрать лучшее оборудование для решения Ваших задач.
Каталог 3D-принтеров мировых производителей - проработку технологии, подбор оборудования, внедрение, пусконаладку и обучение берем на себя!
+7 (952) 243-77-75 I 01@titan-3d.ru I www.titan-3d.ru