新的3D打印放射治疗天线可以改善乳腺癌治疗

一种新开发的用于乳腺癌治疗的3D打印天线可以使一些治疗过程更加有效和舒适。

根据世界卫生组织(世卫组织)的数据，仅2020年就有230万妇女被诊断为乳腺癌，近70万人死于这种出现在乳腺腺组织导管内壁细胞或小叶内的疾病。

据估计，目前有800万妇女在过去五年内被诊断出患有乳腺癌，这约占全球病例总数的64%。幸运的是，有很多治疗乳腺癌的方法可供选择，包括手术切除、放疗和药物治疗从乳腺肿瘤通过血液扩散的显微镜下的癌症。

在许多情况下，尤其是在早期发现时，这些治疗可以有效地预防癌症生长，从而拯救生命。但是，正如癌症幸存者将证明的那样，这些方法远非温和，接受它们可能是一种不舒服的经历。

在这方面的援助可能是乳腺癌患者的地平线，至少对于那些进行微波乳房热疗程序的人。

科学家们北卡罗莱纳州立大学已经开发出一种更舒适的辐射接收天线，可以在治疗期间佩戴。与目前的设备相比，这种接收器不仅体积更小、更灵活，而且可以3D打印，这意味着它可以映射到单个患者的身体形状，使其佩戴起来更舒适。

然而，这并不是该系统的唯一优势。设计它的团队表示，因为他们的接收器允许调整，所以它的性能可以调整，以提供不同的曝光水平。

该小组的研究成果发表在《科学》杂志的一篇论文中国际跨学科研究杂志。

使微波乳房热疗更加舒适

热疗是一种用高温来治疗癌症的治疗方法。它通常与其他治疗方法一起使用，可以局部使用，也可以整体使用，这取决于治疗的癌症阶段。

在微波乳房热疗中，乳房温度通过电磁辐射的浓缩'爆炸'升高 - 通常在电磁谱的微波区域中 - 通过改变局部血流来损害癌细胞，导致热损伤和细胞死亡。

尽管该手术是无创的，但该技术依赖于使用极其笨重的天线，这可能会在治疗过程中给患者带来严重的不适。

虽然过去就有人提出过可穿戴天线的建议，但这种技术的实施一直受到阻碍，因为这些设备需要内置水冷却，使得佩戴它们不现实。也有人建议使用纺织天线，但它们需要单独制造以满足每个病人的独特需求，这意味着在实践中，这种措施在成本方面是不现实的。

“3d打印天线可能是一个很好的替代选择，”北卡罗莱纳州立大学球队说。“在3D打印中，熔融树脂一层一层地沉积，以构建天线结构。这不是一个瞬间的任务，3D打印需要时间。然而，与传统的纺织产品制造相比，3D打印能够以低成本精确、快速地制造定制设计，这是成功生产的关键。”

3D打印替代放射治疗天线

该团队的3D打印天线不仅减少了不适，通过调查结构的百分比是固体体积和辩证性质之间的关系，研究人员还找到了优化天线性能的方法。

为了测试他们的系统，该团队使用双头熔融沉积模型(FDM)打印机创建了三个不同的模型，每个模型都有不同的固体体积百分比——一个为40%，一个为70%，第三个填充到100%。

每个模型都包括一个位于辨证基板上的导电贴片和一个3毫米厚的顶层，该顶层防止天线直接接触患者。这些原型被安装在一个“乳房幻影”上，然后暴露在电磁模拟中。

这导致了基底的固体体积和辩证法性质之间的线性关系的发现。所有的模型在持续暴露于辐射20分钟后，5毫米和7毫米的穿透温度分别上升了5.5⁰C和3.3⁰C。

北卡罗来纳州立大学团队指出，在其天线之前需要进一步的工作，然后再为其发展的下一步。特别地，他们说，可以为真正的3D可打印天线需要具有优异电性能的柔性丝。

建议的下一个改进包括对设备的测试。因为真正的乳房是由皮肤、脂肪和血管等无数成分组成的，所以球队的假乳房是一个糟糕的替代品。

“对于进一步的研究，因此认为更现实的幻影是不可或缺的，”研究人员总结道。

参考

1。”乳腺癌。”谁,［https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/breast-cancer.］

2.Mukai.Y。,李。年代,Suh。[2021]，“用于可穿戴乳房热疗的3d打印热塑性聚氨酯，”国际跨学科研究杂志，［https://fashionandtextiles.springeropen.com/欧洲杯猜球平台articles/10.1186/s40691-021-00248-7#auth-Yusuke-Mukai］

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