韩国科学家开发3D打印手术指南为癌症病人保留更多的乳房组织

时间：2020-11-30 08:01 来源：中国3D打印网作者：中国3D打印网阅读：次

中国3D打印网11月30日讯，位于韩国的Asan医学中心的研究人员使用3D打印的手术指南，可以帮助癌症患者在手术后保留更多的乳房。科学家在测试过程中发现，他们不仅能够为每位患者定制设备，而且还能节省距肿瘤1cm的组织。将来，该小组的目标是进一步发展其技术，以使量身定制的指南在乳腺癌手术中得到更广泛的采用。
领导该研究的Kim Nam-gook说“医院必须使用MRI来确定手术范围，但是，[当前]方法无法直接标记出乳腺癌上的癌症程度，这项研究具有重要意义，因为该团队的3D打印手术指南的准确性已被证明，即使在早期乳腺癌中也是如此。”

科学家的3D打印指南（如图）被证明比传统的程序优化方法能够节省更多的乳房组织。图片来自《科学报告》杂志。
采用添加剂治疗癌症患者
          乳腺导管原位癌（DCIS）是最早的乳腺癌形式，尽管它不被认为直接威胁生命，但通常仍需要进行治疗以阻止其扩散。由于主动筛查检查的增加，发现了越来越多的乳腺导管原位癌病例，但是许多妇女仍需要进行保乳手术（BCS）。医院积极地尝试通过仅移除受影响的区域来在BCS期间尽可能多地保存乳房组织，但是精确度仍然是优化手术的关键。尽管如此，在多达58％的病例中，常规扫描低估了肿瘤的大小，从而阻止了外科医生获得最佳的患者治疗效果。
         导线引导定位（WGL）是提高准确性的最常用方法，但是有割伤受影响的组织甚至丢失导线的风险。另外，南佛罗里达大学的一个研究小组已经开发了一种放射性种子定位（RSL）方法，但是其不利的辐射作用阻止了其广泛采用。
       韩国研究人员称，WGL和RSL技术也存在缺陷，因为它们与更精确的MRI扫描不兼容。因此，该团队选择开发一种MRI引导的技术，该技术可以创建经过优化的设备以适合每个患者的个人情况。

使用MRI成像，研究人员能够准确地确定测试患者体内肿瘤的位置。图片来自《科学报告》杂志。
3D打印和测试团队指南
        为了检验他们的理论，科学家们获得了11名乳腺癌患者的同意，他们在手术过程中使用了附加指南。一旦获得批准，该团队便对志愿者进行MRI扫描，并使用Materialise的Medical软件将癌组织与健康组织分离。科学家以0.5厘米的误差范围为指南建模，以确保患者的安全。为了优化其设备的性能，该团队随后设计了一个孔，用于将其连接到乳头上，并在胸骨上的槽口，圆柱和凹槽中标记组织及其下层内部。
         然后，在将蓝色染料通过设备的色谱柱注入之前，先将导向器连接到患者身上，以指示要取出的组织。鉴于所有11名患者在手术后都继续接受治疗，该团队后来选择使用产品的准确性来衡量他们的成功。
        总体而言，该团队基于MRI的方法被证明比现有方法更为准确，平均误差范围为11mm。此外，在该研究的三例病例中，在超声检查中未发现肿瘤，但通过MRI扫描发现了该肿瘤，从而无需进行侵入性活检。尽管该小组承认样本量很小，但他们认为3D打印指南很成功。实际上，由于患者状况的差异，科学家们认为，无论癌症的发展阶段如何，他们的设备已被证明具有提高准确性的能力。

3D打印的抗癌疗法

       近年来，研究人员已以多种方式利用3D打印技术，以更好地对抗各种形式的癌症。华盛顿州立大学（WSU）的研究人员创造了一种注入大豆的3D打印支架，该支架能够抵抗癌细胞。该研究小组相信，一旦混合到生物打印的组织中，它们的骨样化合物可以积极改善年轻癌症患者的术后护理。
       同样，西班牙的一组科学家开发了一种能够模仿人类淋巴结行为的水凝胶。通过将PEG与肝素结合，研究人员能够3D打印一种结构，该结构可使T细胞更有效地增殖并对抗癌细胞。
        在其他地方，弗吉尼亚联邦大学的研究人员用3D打印了肿瘤细胞的实时模型，以更好地了解疾病的进展。 AM使团队能够更有效地模仿癌症传播的关键步骤，该模型最终可以使他们测试抗癌药物。

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