基于3D打印技術(shù)制作的乳腺癌改良根治術(shù)后放療患者所使用的個性化組織補(bǔ)償物,2016年時由韓國首爾大學(xué)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(yīng)用。其中主要包括四川大學(xué)華西醫(yī)院、北京大學(xué)第一醫(yī)院、湖南省腫瘤醫(yī)院、四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院、四川省人民醫(yī)院、山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院等多家單位已經(jīng)將該技術(shù)廣泛應(yīng)用于臨床。
臨床應(yīng)用意義、適應(yīng)癥和禁忌癥:在腫瘤放療中,光子線(X射線)進(jìn)入人體時會產(chǎn)生劑量建成效應(yīng),導(dǎo)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(shù)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(bǔ)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(fù)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(bǔ)償物,甚至是石蠟、豬皮、濕紗布等自制補(bǔ)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(zhǔn)確性,且擺位重復(fù)性低。
隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展,通過3D建模和打印技術(shù)制作出的高度貼合人體表面的個性化組織補(bǔ)償物可以解決傳統(tǒng)平面的組織補(bǔ)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(zhǔn)確等問題。3D打印的組織補(bǔ)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(cè)乳腺、肝臟等)不必要的劑量增加。
納入標(biāo)準(zhǔn):
(1)年齡≥18歲女性;
(2)組織學(xué)或細(xì)胞學(xué)確診為乳腺癌;(3)乳腺癌改良根治術(shù)后,行或未行乳房重建;
(4)根據(jù)診療指南需行術(shù)后放療;(5)同意使用3D打印補(bǔ)償物。
排除標(biāo)準(zhǔn):
(1)患有其他惡性腫瘤;
(2)雙側(cè)乳腺癌改良根治術(shù)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(shù)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(yán)重心肺功能不全、膠原性疾病、活動性出血、嚴(yán)重精神疾病等患者。
療效判定標(biāo)準(zhǔn)、評價方法,對有效性、安全性、可行性等進(jìn)行具體分析,并對社會效益、經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行科學(xué)預(yù)測
以往的研究已經(jīng)證實,當(dāng)組織補(bǔ)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(fù)發(fā)風(fēng)險。
對于乳腺癌改根治術(shù)后需要接受放療的患者,使用本技術(shù)采用的患者個性化3D打印技術(shù)組織補(bǔ)償膜,相比常規(guī)使用的平面組織補(bǔ)償膜,可以解決傳統(tǒng)平面的組織補(bǔ)償物與皮膚貼合度差的問題,大大減小補(bǔ)償膜與皮膚之間的空氣間隙;提高皮膚劑量、降低復(fù)發(fā)風(fēng)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(fù)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(bǔ)償物和傳統(tǒng)組織補(bǔ)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(bǔ)償物與皮膚的貼合度。
新技術(shù)、新項目的診療常規(guī)及操作規(guī)范:
患者評估:對患者進(jìn)行詳細(xì)的臨床評估,包括病史、體格檢查和影像學(xué)檢查。確定患者是否適合個性化3D打印補(bǔ)償物技術(shù)。
影像學(xué)數(shù)據(jù)獲?。菏褂肞hilips Brilliance 大孔徑CT模擬定位機(jī)對乳腺癌改良根治術(shù)后患者進(jìn)行CT模擬定位,將鉛點(diǎn)貼于患者胸壁分別標(biāo)記補(bǔ)償物的上、下、左、右界,掃描層厚3~5mm。
確定補(bǔ)償物范圍:將DICOM圖像導(dǎo)入放療計劃系統(tǒng)TPS,評估患者胸壁野的范圍。應(yīng)用定位圖像及4個鉛點(diǎn)確定補(bǔ)償物邊界,根據(jù)患者胸壁輪廓外擴(kuò)出需要的5mm或10mm厚的組織補(bǔ)償物。
補(bǔ)償物模具制作:根據(jù)補(bǔ)償物形狀,外放生成具有補(bǔ)償物形狀空腔的7mm厚度的模具,導(dǎo)出模具結(jié)構(gòu)的RT Structure文件,使用3D Slicer軟件轉(zhuǎn)換為STL格式。輸入至3D打印機(jī)軟件,使用熔融沉積制造(FDM)技術(shù)打印聚乳酸(PLA)材料制作空心模具。
硅膠補(bǔ)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(bǔ)償物。
患者開始放療前,將該補(bǔ)償物按標(biāo)記線貼于患者胸壁表面,進(jìn)行CT復(fù)位,后行放療。