Trattamento dei malati di cancro: utilizzo della scansione e della stampa 3D per creare il bolo
In ” Una moderna sala stampi: scansione della superficie 3D mesh, progettazione digitale e stampa 3D con fabbricazione di bolo “, i ricercatori sul cancro continuano a cercare modi migliori non solo per trovare una cura, ma per offrire un trattamento accurato e specifico per il paziente. Le pareti in bolo vengono spesso utilizzate per proteggere il corpo in quanto le aree mirate vengono trattate con radioterapia. In questo studio, i ricercatori hanno studiato dieci pazienti che necessitavano tutti di bolo in aree del corpo con contorni. Per combattere queste sfide, il team ha progettato un piano per la scansione 3D, creando moduli con PLA e quindi eseguendo test di garanzia della qualità per la verifica.
Storicamente, le sale stampi sono state utilizzate come spazio dedicato per i pazienti che ricevono trattamenti mirati. E mentre la scansione 3D non è stata prima disponibile per la radioterapia, ora sta cambiando con una maggiore convenienza e accessibilità a tale tecnologia, e in particolare la stampa 3D FDM. In questo studio, la maggior parte dei pazienti aveva circa 68 anni, con tumori noti.
“La maggior parte dei pazienti (50%) aveva una diagnosi di carcinoma a cellule basali della pelle e due pazienti avevano una diagnosi di plasmacitoma”, hanno affermato i ricercatori. “Sette pazienti hanno avuto tumori superficiali che coinvolgono la pelle. Sono stati utilizzati diversi schemi di dose e frazionamento a seconda della patologia. Sei pazienti sono stati trattati con fotoni megavolt e i restanti quattro sono stati trattati con elettroni.
“È stata acquisita una scansione della superficie ottica in tre dei sette tumori superficiali per generare un bolo stampato in 3D; per i restanti pazienti sono stati utilizzati i dati della TAC. “
Per i pazienti che hanno ricevuto scansioni TC per l’acquisizione di contorni, il team medico ha utilizzato il sistema di pianificazione del trattamento Eclipse (TPS) e MeshMixer per geometrie più complesse. Ciò significava che quattro pezzi su dieci sono stati creati tramite Eclipse e il resto con MeshMixer. Nel complesso, lo scopo era “avvicinare il più possibile la geometria del trattamento a un serbatoio d’acqua”, garantendo il corretto accumulo.
Durante il trattamento, i professionisti medici non hanno riportato “problemi significativi”. I pazienti non hanno riportato disagio utilizzando il bolo stampato in 3D e i terapisti hanno confermato una buona forma. È anche abbastanza interessante notare che durante lo studio non è stato necessario regolare alcun pezzo di bolo.
“Questo studio dimostra che la scansione 3D, il design digitale e la stampa 3D possono essere utilizzati in modo sicuro ed efficace per modernizzare la fabbricazione di bolo. I pazienti qui inclusi si estendevano su una vasta gamma di siti di malattie e trattamenti “, hanno concluso i ricercatori.
“Per garantire che questa nuova tecnologia fosse implementata in modo sicuro, sono stati sviluppati test di qualità che sono rapidi, quantitativi e approfonditi. Il nostro processo può essere facilmente adottato da altri centri poiché non vi è alcuna dipendenza da apparecchiature o software che è proibitivamente costoso. I dati quantitativi e qualitativi presentati suggeriscono che questo processo di progettazione e fabbricazione migliorerà i trattamenti che richiedono accessori in regioni del corpo con contorni complessi. “
Boli di post elaborazione creati in Eclipse. a) Un confronto fianco a fianco di un bolo originale esportato da Eclipse TPS (a sinistra) e dal bolo levigato (a destra). Si noti che gli artefatti del gradino risultanti dalla spaziatura della sezione di 3 mm non sono più evidenti nella mesh levigata. (b) A scopo dimostrativo, viene mostrato un confronto dettagliato tra le due maglie, dimostrando che le differenze dovute al livellamento sono trascurabili dal punto di vista dosimetrico. La leggenda è in millimetri. L’analisi di cui sopra non è stata eseguita regolarmente: è stato impiegato un metodo di verifica più rapido utilizzando uno strumento di misurazione dello spessore sulla superficie del bolo elaborato. TPS, sistema di pianificazione del trattamento. 
Il processo di progettazione di un bolo elettronico. a) Scansione ottica di volontari per la progettazione del bolo MeshMixer. b) Design, compresa la superficie piana sul lato di ingresso del raggio, tunnel respiratorio e recesso di protezione degli occhi. c) Geometria del trattamento. d) bolo stampato, con schermatura in piombo in posizione (freccia rossa). 
Processo di progettazione per un bolo di fotoni. a) Lesione del ginocchio con cute colpita contrassegnata da filo metallico. b) Bolo progettato in Eclipse prima dell’elaborazione con MeshMixer. c) bolo stampato.