3D打印技术利用热熔喷嘴、激光束等方式,将塑料、金属、高分子材料、陶瓷粉末、组织细胞等材料按照电脑创建的三维设计图,以“分层制造、叠加成型”的方式来制造三维物体的技术。该技术可以制作任意复杂几何形状的物体,极大地降低了制造结构复杂产品的难度,具有成型精度高、重复性好、可实现产业化生产等优点,并很大程度地提高了工作效率。3D打印技术作被认为是第三次工业革命或制造业的新突破点。近年来,3D打印技术在骨科、心血管、口腔科、颌面外科、脑外科、胸部肿瘤等医学领域广泛应用。
在后装放疗中,后装施源器作为主要载体,其性能和质量密切影响着后装治疗的效果。施源器的精确置入是宫颈癌近距离后装治疗成功的关键。目前,临床工作中施源器主要是国外进口施源器,基于欧美人的生理条件设计,不适合我国患者的特点;且该类施源器由于大小、形状是固定的,无法适应个体化差异。徒手插植操作难度较大,依赖操作医师的经验水平,准确性和可重复性较差,不利于技术推广;且针道移位风险较高,创伤较大,患者治疗体验不佳。
3D打印技术具有数字化、个体化、定制化、网络化、打印精度高、操作简单等特点,能够快捷地制作出各种结构复杂、精细、符合临床要求的后装放疗施源器,从而可制作个体化的后装放疗施源器,尽可能提高放疗靶区的剂量适形度,降低周围正常组织的损伤,有效地提高放疗的治疗精度和安全性。3D打印技术可将患者病灶结构轮廓实体模型转成数字化模型,制作与阴道、穹窿等解剖轮廓高度契合的个体化多通道施源管与插值模板一体化成型施源器。可使施源器通过预设针道快速、准确地达到术前计划所设定的深度及角度,准确地达到肿瘤部位,从而实现剂量的精准传递。降低了操作难度及操作时间,明显改善了肿瘤靶区剂量分布,减轻了患者治疗风险及痛苦。与常规的施源器相比,形状和大小更贴合人体实际,操作更安全,能对肿瘤实现精准剂量覆盖,且大幅降低正常器官的受照剂量,提高局部肿瘤控制率及生存率,降低正常组织的损伤,实际治疗可达到预计划剂量设计要求。与徒手插植治疗相比,插植针调整时间更短,插植针数更少,减少患者疼痛,减少医疗风险。目前我科已开展该技术2年,治疗患者10余例,均精准、顺利、安全完成治疗。
以下为我科部分患者3D打印后装施源器放疗展示:
患者1:宫颈癌术后盆腔复发(病灶靠近髂血管),外照射结束后行3D打印多通道阴道后装放疗,局部控制效果好。
患者2:子宫内膜癌术后阴道断端复发,外照射结束后行3D打印多通道阴道后装放疗,局部控制效果好。
患者3.子宫内膜癌术后化疗后骶前复发,外照射结束后行3D打印多通道阴道后装放疗。