3Dプリンティングが放射線治療において大きな可能性を秘める理由

ここでは、4つの放射線治療用途における3Dプリンティングの主な利点を紹介します： 

3Dプリンティングでは、治療のために患者のポジションを正確に固定するためのカスタム固定器デバイスを作成できます。患者固有の解剖学的構造に合わせて設計され、プリントされたこれらのデバイスは、治療の精度を向上させ、副作用のリスクを低減できる可能性があります。 

ボーラスやコンペンセーターのような複雑な放射線治療用デバイスは、3Dプリンターで作成することができます。この技術により、これらの形状や厚みを精密に制御できるため、治療の精度が向上し、治療中の体位変換の必要性を減らすことができます。 

患者固有のブラキセラピー用アプリケーターは3Dプリントで製造することができ、治療精度の向上、副作用のリスク低減に貢献します。さらに、3Dプリンティングは、ブラキセラピー・アプリケーターのデザインと機能性を改善する複雑な形状にも対応することができます。 

3Dプリンティングは、品質保証と線量測定の研究のために患者固有のファントムを作成するためにも使用することができます。これらのファントムは、患者の解剖学的構造を再現し、治療計画をテストし、線量計算を検証することができます。 

患者固有の装置の設計とプリントには、特有の課題が伴います。しかし、確立された3Dラボを持つ病院は、放射線治療部門がこれらの難題に対処す上で有利な立場にあると言えます。放射線治療における3Dプリンティングに関連する主な課題は、以下の5点に要約されます： 

3Dプリンティングは、患者個々の解剖学的構造に合わせた複雑で高度にカスタマイズされたデバイスを製造することができるが、デバイスの品質と精度を確保することが最も重要である。3Dプリンティングの不正確さやエラーは、患者の治療結果に深刻な結果をもたらす可能性があります。 

放射線治療における3Dプリンティングに適切な材料を選択することは非常に重要です。放射線治療では、高精度で耐久性があり、生体適合性のある材料が必要であるため、3Dプリンティングの選択肢が制限される可能性があります。また、気泡も問題になります。気泡は、プリントされたデバイスに空洞や不整合を生じさせ、患者の治療の精度や効果に影響を与える可能性があるからです。真空脱気、圧力印加、専用機器などの技術を使用して気泡を防止し、品質管理手順によってプリント装置内の気泡の存在を検出して対処することができます。 

放射線治療における3Dプリンティングの使用は、医療機器や放射線防護に関する関連規格への準拠を含む規制要件の対象となります。このことは、放射線治療における3Dプリント機器の開発と使用に複雑さとコストを追加する可能性があります。 

3Dプリンティングは、カスタマイズされた複雑なデバイスを製造するのに非常に効果的である一方、3Dプリンティングのコストは大きくなる可能性があります。このため、小規模の診療所や病院がこの技術を採用するのは困難であり、メリットを享受することも制限されます。可能性のある解決策は、実際の装置用に、より安価な材料でパーソナライズされた型をプリントすることです。 

既存の臨床ワークフローに3Dプリントを統合するには、協調的なスキルセットが必要です。放射線技師、物理学者、放射線療法士が協力して、3Dプリントと機器製造の標準化されたプロセスを開発する必要があります。 

設計プロセスを自動化することで、正確で精密な特定の品質基準を満たす3Dプリントによるデバイスを製造することができます。自動化により、プリントされたデバイスの不正確さやエラーが患者の治療結果に深刻な影響を及ぼすリスクを低減できます。自動化された設計プロセスでは、従来の製造方法よりも効率的でコスト効果の高いパーソナライズされたデバイスを作成できるため、放射線治療における3Dプリントに関連するコスト面の問題にも対応できます。 

 さらに、自動設計とスクリプトは、既存の臨床ワークフローへの3Dプリンティングの統合の効率化にも役立ちます。設計と製造プロセスを標準化することで、プリントされたデバイスが、医療機器や放射線防護の関連規格への準拠など、必要な規制要件を確実に満たすことができます。