基于3D打印技術制作的乳腺癌改良根治術后放療患者所使用的個性化組織補償物,,2016年時由韓國首爾大學醫(yī)院的Park等人提出、實現(xiàn)并于臨床中開展,。目前國內(nèi)許多大型腫瘤中心,、放療中心也在廣泛推廣應用。其中主要包括四川大學華西醫(yī)院,、北京大學第一醫(yī)院,、湖南省腫瘤醫(yī)院、四川省醫(yī)學科學院,、四川省人民醫(yī)院,、山西醫(yī)科大學第一醫(yī)院等多家單位已經(jīng)將該技術廣泛應用于臨床。
臨床應用意義,、適應癥和禁忌癥:在腫瘤放療中,,光子線(X射線)進入人體時會產(chǎn)生劑量建成效應,導致淺表區(qū)域出現(xiàn)低劑量區(qū),、劑量不足,。對于改良根治術后需要接受放療的乳腺癌患者,為了提高淺表靶區(qū)的照射劑量,,需要使用組織補償物來增加患者照射區(qū)域的組織厚度,,從而調(diào)整射線劑量分布、提高皮膚和皮下劑量、避免腫瘤復發(fā),。然而目前,,臨床普遍使用的是批量生產(chǎn)、平面形態(tài)的傳統(tǒng)補償物,,甚至是石蠟,、豬皮、濕紗布等自制補償膜,,僅適用于平整體表,,難以滿足外形凹凸部位的貼合性要求,存在較大空氣間隙,,會造成放療過程中皮膚劑量不足,,影響劑量分布及計算的準確性,且擺位重復性低,。
隨著3D打印技術的發(fā)展,,通過3D建模和打印技術制作出的高度貼合人體表面的個性化組織補償物可以解決傳統(tǒng)平面的組織補償物與皮膚貼合度不好、存在較大空氣間隙造成的放療過程中皮膚劑量不足,、劑量傳輸不準確等問題。3D打印的組織補償物對皮膚表面靶區(qū)覆蓋的區(qū)域范圍更精確,;由于增加了直接入射方向的劑量,,從而也減少了對正常危及器官(如心臟、肺,、對側乳腺,、肝臟等)不必要的劑量增加。
納入標準:
(1)年齡≥18歲女性,;
(2)組織學或細胞學確診為乳腺癌,;(3)乳腺癌改良根治術后,行或未行乳房重建,;
(4)根據(jù)診療指南需行術后放療,;(5)同意使用3D打印補償物。
排除標準:
(1)患有其他惡性腫瘤,;
(2)雙側乳腺癌改良根治術后,;
(3)化療后重度骨髓抑制;
(4)患有其他全身未控制疾??;
(5)手術切口未愈合;
(6)受照射區(qū)域皮膚出現(xiàn)破潰,、感染等,。
禁忌癥:妊娠期婦女;急性傳染病、嚴重心肺功能不全,、膠原性疾病,、活動性出血、嚴重精神疾病等患者,。
療效判定標準,、評價方法,對有效性,、安全性,、可行性等進行具體分析,并對社會效益,、經(jīng)濟效益進行科學預測
以往的研究已經(jīng)證實,,當組織補償物與體表存在5 mm空氣間隙時,靶區(qū)皮膚劑量將會降低約10%,。這種劑量不足有可能造成一定概率的腫瘤復發(fā)風險,。
對于乳腺癌改根治術后需要接受放療的患者,使用本技術采用的患者個性化3D打印技術組織補償膜,,相比常規(guī)使用的平面組織補償膜,,可以解決傳統(tǒng)平面的組織補償物與皮膚貼合度差的問題,大大減小補償膜與皮膚之間的空氣間隙,;提高皮膚劑量,、降低復發(fā)風險;同時提高放療計劃執(zhí)行時劑量的傳輸精度,,以及治療分次間擺位的可重復性,。為廣大乳腺癌患者帶來福音。
通過對比放療計劃,,以評估劑量分布:比較使用個性化3D打印組織補償物和傳統(tǒng)組織補償物的劑量分布,,包括皮膚劑量覆蓋率、全靶區(qū)覆蓋率,、劑量均勻性和正常器官受量影響,。通過對比治療前CBCT影像,來對比兩種補償物與皮膚的貼合度,。
新技術,、新項目的診療常規(guī)及操作規(guī)范:
患者評估:對患者進行詳細的臨床評估,包括病史,、體格檢查和影像學檢查,。確定患者是否適合個性化3D打印補償物技術。
影像學數(shù)據(jù)獲?。菏褂肞hilips Brilliance 大孔徑CT模擬定位機對乳腺癌改良根治術后患者進行CT模擬定位,,將鉛點貼于患者胸壁分別標記補償物的上,、下、左,、右界,,掃描層厚3~5mm。
確定補償物范圍:將DICOM圖像導入放療計劃系統(tǒng)TPS,,評估患者胸壁野的范圍,。應用定位圖像及4個鉛點確定補償物邊界,根據(jù)患者胸壁輪廓外擴出需要的5mm或10mm厚的組織補償物,。
補償物模具制作:根據(jù)補償物形狀,,外放生成具有補償物形狀空腔的7mm厚度的模具,導出模具結構的RT Structure文件,,使用3D Slicer軟件轉換為STL格式,。輸入至3D打印機軟件,使用熔融沉積制造(FDM)技術打印聚乳酸(PLA)材料制作空心模具,。
硅膠補償物制作:在PLA模具內(nèi)壁薄涂脫模劑,,注入液體食品級硅膠,倒模后獲得個性化3D補償物,。
患者開始放療前,,將該補償物按標記線貼于患者胸壁表面,進行CT復位,,后行放療,。