英国科学家3D打印“虚拟”的肿瘤和器官,以协助战胜疾病
3D打印技术是目前医学界的创新,这一点已经不是什么秘密。虽然大多数革命性的生物打印项目离商业实现仍然有几年的时间,但是前景非常看好。而现在,医疗3D打印的应用主要是侧重于创新的假肢,其他组织和器官的3D打印副本,这些可以帮助医生了解和掌握罕见而复杂的医学问题。
而在3D打印组织器官领域,刚刚取得了一个新的令人激动的突破。在伦敦癌症研究学会,英国科学家已经开发出3D打印个性化肿瘤和器官的副本的方法。这些3D打印的“虚拟”的肿瘤和器官可以让医生更准确、直接地针对癌肿瘤进行治疗,更有效地打击它们。
这些虚拟的肿瘤和器官并不仅仅是一个鼓鼓的和丑陋的3D打印对象,它们都是基于患者治疗过程中的CT扫描数据而制成的。这些都是高度准确的复制品,例如,肿瘤具有完整的内部结构、静脉和癌性肿瘤内部的一切。他们使用Stratasys公司的3D打印机来实现这一切。
他们的想法是,这些塑料复制品可以装满液体,可以实际反馈出肿瘤内精确的模拟情况,让医生了解究竟一旦放射性药物到达肿瘤,这些药物是如何利用的。放射性药物是充满了放射性物质的,可以杀死癌细胞的特异性药物。这些药物可以注射到静脉、口服或甚至通过体腔外科手术植入。它们对于防治甲状腺癌、儿童神经细胞的和某些骨肿瘤的癌是特别有效的。
而作为有效的抗癌药物,放射性药物对病人的健康也很危险;其挑战就是要寻找到合适的剂量,既可以杀死癌细胞,而又不会对于周围的细胞产生太多的影响。否者其副作用会严重威胁病人的健康,毕竟这个病人已经与癌症进行了苦苦的挣扎。
癌症研究协会放射性同位素物理系主任Glenn Flus解释说,这些3D打印的虚拟器官和肿瘤将帮助医生在实验室微调剂量,而不是通过试错来进行。“我们对这种技术感到很高兴,通过它,可以进行个性化的癌症治疗,具有很高的针对性的辐射计量精准度。”
在癌症研究所和皇家马斯登NHS信托基金会的初步测试中,该模型可以帮助准确地计算治疗所需的剂量。癌症研究所的临床科学家Jonathan博士同样充满希望:“我们面临的最大的挑战是一个模型,这个模型在解剖是精准的,同时我们还能够监测辐射接受的剂量。我们发现,打印的模型可以给我们这些信息,这些是我们永远无法从2D扫描图形上获得的。”
该研究小组在几个月前已经在“医学物理学”刊物上发表了关于这个主题的论文,在其中,他们详细调研显示,他们的虚拟模型可以完美地复制一个病人的肿瘤的形状和周边的情况。
当然,仍然需要做大量的(现实)研究工作,Flux和Gear相信这些3D打印的肿瘤和器官在不久的将来,可能成为癌症部门和机构的一个普通的治疗手段。正如Gear说的,“在将来,没有理由怀疑,治疗计划引入3D打印技术,以帮助提高病人的辐射剂量准确度。”
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