Szczecin: Drukarki 3D pomagają w radioterapii

Zachodniopomorskie Centrum Onkologii w Szczecinie wykorzystuje drukarki 3D w leczeniu 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.

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.

– 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. W radioterapii dążymy do zabicia komórek nowotworowych przy jednoczesnej ochronie tkanek zdrowych – mówi fizyk medyczny Magdalena Łukowiak.

Pomysłodawcą nowoczesnej metody jest Magdalena Łukowiak, którą wspiera zespół fizyków: Marek Boehlke oraz Marzena Więcko.

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.

Poprzez bolus można modelować rozkład dawki, dzięki czemu chroni się tkanki zdrowe (położone poniżej objętości guza).

Wymaga to jednak zastosowania specjalnego oprogramowania, które przekłada informacje zapisane w formacie DICOM na zrozumiały dla drukarek 3D, popularny format STL. Tomografia komputerowa wykonywana jest zawsze na etapie planowania leczenia, a drukowanie bolusów na jej podstawie jest mniej angażujące dla fizyków i dla pacjentów.

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. Wpisuje się w to użycie bolusów wykonanych w technologii druku 3D, które podnoszą jakość i skuteczność realizowanej radioterapii.

Sejm uchwalił nowelizację ustawy o świadczeniach opieki zdrowotnej finansowanych ze środków publicznych wprowadzającą tzw. sieć szpitali. O tym, co zmieni się z punktu widzenia lekarzy i pacjentów, piszemy tutaj.