Prind-80x890-PL

Drukarki 3D Zortrax pomagają w radioterapii pacjentów w Szczecinie
28 mar 2017 12:24

Zachodniopomorskie Centrum Onkologii w Szczecinie wykorzystuje drukarki 3D Zortrax M200 w planowaniu i prowadzeni leczenia pacjentów z nowotworami znajdującymi się na skórze lub pod jej powierzchnią. Użycie technologii druku 3D pozwala na bezpośrednie dotarcie do komórek nowotworowych i zwiększa precyzyjność całego zabiegu.

Specjaliści z Zakładu Fizyki Medycznej Zachodniopomorskiego Centrum Onkologii w Szczecinie opracowali metodę wykorzystania druku 3D w procesie planowania i przeprowadzania leczenia pacjentów ze zmianami nowotworowymi na skórze lub płytko pod jej powierzchnią. W leczeniu przy użyciu radioterapii wykorzystywane są tzw. bolusy. Są to przygotowywane indywidualnie dla każdego chorego materiały umieszczane bezpośrednio na skórze w trakcie seansu terapeutycznego. Kompensują one tkankę miękką a ich głównym zadaniem jest pochłanianie i rozpraszanie promieniowania jonizującego, co zapewnia większą jednorodność dawki promieniowania wokół zmiany nowotworowej. W zależności od zastosowanej metody bolusy pozwalają na lepsze osiągnięcie zamierzonego rozkładu dawki w obszarze guza, poprzez przeniesienie efektu narastania dawki na materiał bolusa (metoda z użyciem fotonów) lub na zmniejszenie niejednorodności dawki promieniowania oraz lepszą ochronę zdrowych tkanek (metoda z użyciem elektronów). Do tej pory bolusy przygotowywano z parafinowych plastrów układanych bezpośrednio na skórze pacjenta lub odlewie. Proces ten jest jednak mocno angażujący zarówno dla fizyków jak i pacjentów, a przygotowywane w ten sposób bolusy nie zawsze zapewniają odtworzenie przygotowanego w systemie planowania leczenia rozkładu dawki, właściwą jednorodność materiału oraz dobre przyleganie do ciała chorego. Pomysłodawcą tej metody jest Magdalena Łukowiak, którą wspiera zespół fizyków: Marek Boehlke oraz Marzena Więcko.

 Poprzez wykorzystanie drukarki 3D możemy precyzyjnie odtworzyć zaprojektowany kształt bolusa, co zwiększa dokładność dostarczenia dawki terapeutycznej w obszar zmieniony nowotworowo, zgodnie z przygotowanym planem leczenia a tym samym zwiększa jakość realizowanego leczenia. – mówi fizyk medyczny Magdalena Łukowiak. W radioterapii dążymy do zabicia komórek nowotworowych przy jednoczesnej ochronie tkanek zdrowych. Poprzez bolus możemy modelować rozkład dawki dzięki czemu chronimy tkanki zdrowe, położone poniżej objętości guza. - dodaje Magdalena Łukowiak.

Jak oceniają specjaliści z Zachodniopomorskiego Centrum Onkologii, w zależności od sytuacji klinicznej, użycie bolusa może zmniejszać ryzyko napromieniania zdrowych tkanek do ok. 30% - efekt obserwowany głównie w przypadku płuc. Ze wstępnych badań wynika również, że zastosowanie bolusa z drukarki 3D znacznie podnosi jakość leczenia. Bolusy wykonane na drukarkach 3D odpowiadają tym zaprojektowanym na etapie planowania leczenia od 83 do 100%, a sam rozkład dawki promieniowania z użyciem tak zaprojektowanego materiału nie różni się od planu o więcej niż 2%. Tak dobre wyniki nie są możliwe w przypadku manualnego przygotowywania bolusów tradycyjną metodą. Zakład Fizyki Medycznej z powodzeniem stosuję swoją metodę od początku 2015 r. i jak dotąd jest jedyną taką placówką w Polsce. Fizycy medyczni ze Szczecina podkreślają jednak, że są gotowi na współpracę z innymi tego rodzaju placówkami w kraju.

Kształt bolusa projektowany jest na bazie tomografii komputerowej pacjenta w systemach do planowania leczenia, w których obliczany jest rozkład dawki promieniowania jonizującego wokół zmian nowotworowych. Każda struktura na tomografii, w tym kształt bolusa możliwy jest do odtworzenia w przestrzeni trójwymiarowej. Wymaga to jednak zastosowania specjalnego oprogramowania, które przekłada informacje zapisane
w formacie DICOM na zrozumiały dla drukarek 3D, popularny format STL. Na potrzeby tej nowatorskiej metody opracował je fizyk medyczny Marek Boehlke z Zakładu Fizyki Medycznej ZCO w Szczecinie. Tomografia komputerowa wykonywana jest zawsze na etapie planowania leczenia, a drukowanie bolusów na jej podstawie jest mniej angażujące zarówno dla fizyków jak i pacjentów.

Zachodniopomorskie Centrum Onkologii jest wiodącym ośrodkiem w regionie województwa zachodniopomorskiego w zakresie kompleksowej diagnostyki i leczenia chorób nowotworowych z wykorzystaniem wysokospecjalistycznych procedur diagnozowania i leczenia w oparciu o chirurgię onkologiczną, chemioterapię i radioterapię, z doświadczoną, rozwijającą się kadrą medyczną, a wszystko to w bardzo przyjaznym środowisku i warunkach bytowych sprawowanej opieki.  Leczenie nowotworów w ZCO polega na multidyscyplinarnym podejściu do rozpoznanego przypadku nowotworu, z udziałem specjalistów każdej z dziedzin. Jednym z głównych założeń holistycznego podejścia do konkretnego pacjenta jest proces personalizacji leczenia, który przekłada się na jakość, a więc uzyskiwane efekty leczenia. We wspomniany proces personalizacji leczenia wpisuje się użycie bolusów wykonanych w technologii druku 3D, które podnoszą jakość i skuteczność realizowanej radioterapii.  ZCO w roku 2016 docenione zostało przez Kapitułę 10 edycji Konkursu Liderów Ochrony Zdrowia, organizowanego przez czasopismo Ogólnopolski System Ochrony Zdrowia, w kategorii Innowacyjne Pomysły, za wprowadzenie nowatorskiej, kompletnie opracowanej i po raz pierwszy w Polsce pozytywnie zaopiniowanej przez Komisję Bioetyczną,  technologii wytwarzania modyfikatorów wiązki (bolusów) w oparciu o wydruk 3D wraz z autorskim oprogramowaniem pozwalającym na uzyskanie wysokiej zgodności zaplanowanego rozkładu dawki z rozkładem dawki dostarczonym do napromienianego Pacjenta.

Kolejnym przykładem multidyscyplinarnego podejścia realizowanego przez ZCO jest pierwszy
w Polsce certyfikowany przez Międzynarodowe Towarzystwo Senologiczne SIS - Breast Cancer Unit tj. Zespół ds. Diagnostyki i Leczenia Raka Piersi czy pierwsza w Polsce - Szkoła dla Pacjentów Onkologicznych i Ich Rodzin. Zachodniopomorskie Centrum Onkologii – to przede wszystkim kompleksowość opieki i najwyższa jej jakość.  

Zortrax jest liderem w dziedzinie druku 3D. Firma założona w Olsztynie stworzyła zintegrowane środowisko druku 3D obejmujące autorskie drukarki 3D, oprogramowanie oraz materiały do druku. Rozwiązanie to skutkuje wysoką niezawodnością oraz możliwością pełnej kontroli nad procesem wydruku. Produkty Zortrax pozwalają tworzyć funkcjonalne prototypy, modele i projekty, co skraca czas oraz obniża koszty wielu procesów biznesowych. Systemy druku 3D Zortrax mogą być stosowane przez firmy różnej wielkości, od dużych zakładów po małe i średnie przedsiębiorstwa, a nawet jednoosobowe pracownie. Rozwiązania Zortrax rozwijane są od 2011 r. i spotykają się
z uznaniem na całym świecie – firma zdobyła wyróżnienie w konkursie Design Alive Awards 2014, a drukarkę Zortrax M200 doceniła społeczność 3D Hubs przyznając jej tytuł najlepszego urządzenia typu plug&play. W kwietniu 2015 r. społeczność 3D Hubs uznała drukarkę Zortrax M200 za najlepsze na świecie urządzenie desktopowe. W tym samym roku Prezes Zortrax otrzymał prestiżowe wyróżnienie Przedsiębiorcy Roku w kategorii Nowy Biznes, przyznawane przez EY. W maju 2016 roku Prezes Zortrax otrzymał biało-czerwoną flagę z rąk Prezydenta Rzeczypospolitej Polskiej. Zortrax był też pierwszym polskim projektem w serwisie crowdufundingowym Kickstarter, który zakończył się sukcesem z finansowaniem na poziomie około 180 tys. USD. Obecnie przy projekcie Zortrax pracuje blisko 120 osób, firma współpracuje z wieloma resellerami. Zortrax nieustannie rozwija swoje produkty, kładąc szczególny nacisk na zastosowania druku 3D w przemyśle.

 

Opracowano na podstawie informacji firmy Zortrax