مروری بر کاربردهای تکنولوژی چاپ سه بعدی در پرتودرمانی

Abstract

امروزه از فناوری چاپ سه بعدی برای نمونه سازی سریع اجسام با کیفیت بالا استفاده می‌شود، به طوری که این فناوری نقش مهمی در زمینه‌های مدرن پزشکی، به ویژه در جراحی، پرتودرمانی، رادیولوژی و غیره دارد. به طور کلی، روند ایجاد یک جسم فیزیکی از یک مدل دیجیتال به عنوان یک تعریف ساده از چاپ سه بعدی در نظر گرفته شده است. در مقایسه با چاپگرهای معمولی، چاپگرهای سه بعدی یک مدل سه بعدی فیزیکی از هدف مورد نظر را ایجاد می‌کنند. ایجاد یک مدل توسط چاپگر سه بعدی به یک مدل سه بعدی دیجیتال نیاز دارد که می‌تواند با اسکن مجموعه ای از تصاویر سه بعدی یا ترسیم آنها با استفاده از نرم افزار طراحی CAD و همچنین با استفاده از داده‌های توموگرافی کامپیوتری (CT) یا تصویربرداری با تشدید مغناطیسی (MRI) حاصل شود. امروزه چاپگرهای سه بعدی قادر به تولید الگویی واقع گرایانه از هندسه‌های پیچیده هستند ، بنابراین فناوری چاپ سه بعدی می‌تواند یک روش مکمل و امیدوار‌کننده برای درمان بیماران و ساخت تجهیزات خاص برای آنها، به ویژه در رادیوتراپی باشد. فناوری چاپ سه­بعدی روشی سریع، عملی و ارزان برای رساندن دوز یکنواخت به حجم مورد نظر و در عین محافظت از بافت­های سالم در میدان تابش است. به­علاوه، این فناوری باعث کاهش ناراحتی بیمار می‌شود که می­تواند دستگاه‌های رادیوتراپی خاصی را برای هر بیمار فراهم کند. استفاده از دستگاه­های چاپ سه­بعدی، بر اساس ویژگی­های آناتومیکی هر بیمار در رادیوتراپی­، مانند بولوس و وسایل ثابت کننده می­تواند عدم اطمینان روزانه (در انجام رادیوتراپی) را کاهش­دهد و هم‌چنین دقت درمان را افزایش دهد. فناوری چاپ سه بعدی کاربران را قادر می سازد تا از مواد مختلفی برای عملکرد بهتر روش رادیوتراپی استفاده کنند. PLA و ABS به عنوان متداول‌ترین مواد مورد استفاده در فناوری چاپ سه­بعدی معرفی شده­اند. PLA نوعی پلیمر پلاستیکی بدون بو است که می­تواند در بسیاری از صنایع مانند ایمپلنت­های زیست تخریب پذیر و بسته بندی مواد غذایی مورد استفاده قرار گیرد. ABS مقاوم‌تر از PLA است به­طوریکه می­تواند درجه حرارت بالا را تحمل کند. فناوری چاپ سه بعدی پتانسیل بالایی برای بهبود دقت و کارایی رادیوتراپی شخصی دارد به­گونه­ای که این فناوری روشی نسبتاً ارزان و موثر برای تولید دستگاه­های مبتنی بر آناتومی فردی در رادیوتراپی را ارائه می دهد. استفاده عملی از فناوری چاپ سه­بعدی در پرتودرمانی می­تواند نتایج درمان را بهبود بخشد و خطای درمانی را کاهش دهد به­طوریکه نقاط ضعف روش­های رادیوتراپی سنتی قابل رفع می­باشد.