En undersøgelse, der bruger 3D-print hos patienter, der gennemgår ekstern strålebehandling

I strålebehandling behandler højenergistråler tumorer ved at beskadige kræftceller. Behandlingsplaner er designet med det mål at begrænse eksponeringen for tilstødende sunde væv. Almindelig anvendte strålestråler demonstrerer den "hudbesparende effekt", hvilket betyder, at strålingsdosis opbygges, efter at strålen kommer ind i huden, og dermed nås den maksimale dosis i en dybde under huden. For mange tumorer skåner dette huden for unødvendig eksponering, samtidig med at kræftcellerne under huden får den maksimale dosis. For kræftformer, der ligger ved eller lige under hudoverfladen, er det dog ønskeligt, at den maksimale dosis er til stede ved hudoverfladen. I sådanne tilfælde bruges en bolus (materiale med egenskaber svarende til væv) til at efterligne væv og placeres over huden. Dosisophobning sker inden for bolus, hvilket gør det muligt at nå den maksimale dosis ved hudoverfladen. Bortset fra behandlingen af ​​overfladiske tumorer er bolus for nylig blevet brugt til moduleret elektronstrålebehandling (MERT). For MERT varieres bolustykkelsen, således at dosis i en bestemt dybde kan varieres på forskellige steder i vævet. Med denne teknik tilpasses bolusen til en patients specifikke anatomi og dermed minimeres strålingseksponering for sundt væv.

Bolus er typisk lavet af formbare materialer såsom paraffinvoks eller superflab. Konventionel boluspræparation har sine ulemper; patienten skal være til stede, det kan være tidskrævende, og det afhænger af producentens dygtighed. Endvidere er graden af ​​overensstemmelse til patientens hud begrænset, og som følge heraf kan der være betydelige luftspalter mellem bolus og patientens hud. Sådanne luftspalter har vist sig at skabe betydelig reduktion i overfladedosis.

Målet med denne undersøgelse er at forbedre den nuværende proces med bolusforberedelse ved at skabe tilpassede boluser med 3D-print. Tilpassede bolusser kan designes i Varian eclipse-software og derefter importeres til 3D-modelleringssoftware såsom 3D Slicer. 3D-modellen kan derefter konverteres til STL (Stereolithography)-format, som kan fortolkes af 3D-printersoftwaren. Adskillige foreløbige undersøgelser har rapporteret succes med at skabe sådanne bolusser. En undersøgelse rapporterede god pasform uden luftgab (Kim) i deres 3D-printede bolus. Derudover modellerede adskillige undersøgelser vævsdosisfordelinger for 3D-printede bolusser og fandt, at resultaterne svarede til dem, der blev opnået for konventionelle bolusser.

Til den nuværende undersøgelse vil efterforskerne tilmelde deltagere, som har brug for bolus som en del af deres behandlingsplan. Både en konventionel og 3D bolus vil blive fremstillet for hver deltager. Computersimulering af dosisfordelinger vil blive brugt til at sammenligne dosimetriske parametre. Derudover vil luftspalter for begge bolusser blive målt. For hver deltager vil den bolus, der resulterer i en mere optimeret dosisfordeling, blive brugt til deltagerens egentlige behandling. Gennemførelse af undersøgelsen vil kræve, at hver tilmeldt deltager gennemgår en yderligere CT-scanning for at simulere behandling med den 3D-printede bolus.