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虽然现代癌症疗法正在不断发展并改善患者的结果和生活质量,但肿瘤异质性患者之间肿瘤的变异性会在患者对药物疗法的反应中产生个体差异。这为癌症药物疗法的总体疗效带来了重大障碍。
添加剂制造(AM)(通常称为3D打印)近年来蓬勃发展,并在广泛的行业中开发了应用。随着技术的发展,它变得更便宜,更通用,科学家探索了其在更复杂的应用中的用途。3D打印目前正在医疗中的增长,并且在癌症应用中正在发生重大创新。
正在探索3D打印作为解决肿瘤异质性问题的一种方式。科学家正在使用微环境创建3D体外模型的生物系统和结构模型,以帮助计划复杂的个性化疗法。一家这样的公司在这一领域迈出了重大步骤,就是总部位于巴塞罗那BCN3D最近与Mirai3D和阿根廷医院Transito Caceres de Allende的一组医生合作,创建和制造生物医学模型,以改善癌症治疗的手术计划过程。
使用3D打印来更好地计划手术
通常在肿瘤学中,外科医生必须从战略上计划其复杂且复杂的手术,以确保他们在人体生命的器官和系统周围操纵患者时不会危害患者。医疗专业人员通常会经历术前生存计划的阶段,以使他们能够制定计划,以使他们进入肿瘤部位,以限制对重要器官的干扰,并制作出手术期间遵循的逐步指南。此过程使医生可以标记任何潜在的并发症,并帮助他们计划避免这种情况。
术前生存计划过程随着医疗应用中的3D打印的出现而发展。现在,X射线与3D打印技术的组合已成为术前生存计划的最佳方法。使用此策略,医生可以创建一个要在上操作的区域的虚拟模型,然后可以打印出来,以产生具有真实维度的有形模型。
3D打印解决方案的全球领先开发人员和制造商之一BCN3D开发了其独立的双重挤压系统(IDEX),这是一种独特的双重挤压体系结构,允许两个头部同时独立地打印。3D打印模型通常需要构建辅助支持结构。使用传统的单头挤出机系统打印的型号需要额外的耗时的过程,以删除模型后删除支持。以这种方式删除支撑的过程对从结构中删除支撑物的表面质量产生负面影响,从而损害了印刷产品的结构完整性。在某些情况下,如果模型的几何形状复杂且具有挑战性,则不可能手动删除所有这些支持。
BCN3D为3D打印的缺点提供了解决方案。它的IDEX体系结构克服了这个问题,因为它允许两个挤出机独立工作,因此一个可以打印可溶性支持,而另一个可以专注于构建最终模型中包含的多物质零件。
通常,当双重挤出打印机同时打印时,有熔融塑料滴入结构的风险。为了克服这一点,IDEX系统将一个挤出机停放,而另一个正在运行。
该公司现已与Mirai3D和阿根廷医院Transito Caceres de Allende的Mirai3D和医生联手,以在肿瘤学内利用这项技术。他们已经显示了该技术生产不同类型的生物结构(例如骨或组织)的3D打印模型的能力。IDEX技术还可以以不同的颜色印刷3D模型,以便医生可以轻松地看到模型中包含的不同生物学零件,从而促进其生存计划过程。
通过与医院Transito Caceres de Allende的医生合作,BCN3D证明了其IDEX技术用于为肝转移的妇女计划手术。手术很复杂,需要精确的计划。该团队使用IDEX技术来帮助生成要操作的区域的模型,使用不同的颜色来识别关键结构并准确地打印到0.02 mm的分辨率。Transito的Nari博士表示,该技术在肿瘤学领域可能会有所帮助,“我相信,在这样的情况下,3D打印技术成为非常有用的工具”。
BCN3D及其合作伙伴建立的技术在支持癌症手术之外还具有重要的应用。该方法对医学生提供了高级培训模型,这对医学生也将是无价的,使学生可以访问细节细节的生物结构。还可以打印模型以帮助对患者解释程序,从而减少通过教育治疗的压力和焦虑。
BCN3D’S技术可能会对肿瘤学和医学产生重大影响。3-D印刷模型可能很快成为术前生存计划过程中的协议,并有助于改善治疗成功。医疗应用中的3D打印将成为一个不断发展的行业,尤其是在癌症应用中。
参考和进一步阅读
BCN3D。BCN3D’S 3D打印技术创建了改善癌症手术的生物医学模型。[在线]可用:https://www.bcn3d.com/bcn3ds-3d-printing-technology-creates-biomedical-models-models-that-improve-cancer-surgeries/
Haleem,A.,Javaid,M。和Vaishya,R。(2020)3D打印申请,用于治疗癌症。临床流行病学和全球健康,8(4),pp.1072-1076。https://www.亚博老虎机网登录sciendirect.com/science/article/abs/pii/s2213398420300890
Serrano,D.,Terres,M。和Lalatsa,A。(2018)3D印刷在癌症中的应用。3D印刷杂志,2(3),pp.115-127。https://www.futuremedicine.com/doi/10.2217/3DP-2018-0007
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