个性化的3D打印盾牌被开发出来，用于在放疗期间保护患者

超过一半的癌症患者使用放射治疗，在缩小肿瘤和杀死癌细胞方面非常有效。但辐射治疗也会损害健康组织，包括口腔和胃肠道组织。这种组织损伤会导致口腔粘膜炎、食管炎和直肠炎——疼痛的组织损伤，有时会使人衰弱。据估计，美国每年有超过20万名患者发生这些损伤。发表在先进的科学在美国，来自布里格姆妇女医院、丹娜-法伯癌症研究所、麻省总医院和麻省理工学院的研究人员描述了开发一种新的个性化3d打印设备的努力，该设备旨在保护正在接受放射治疗的患者，防止辐射引起的毒性。迄今为止，这项工作已经在临床前模型中进行，并使用模拟来预测对人体的影响，为患者的临床试验奠定了基础。

“当我们治疗接受放射治疗的病人时，我们尽最大努力使肿瘤的面积最小化健康组织它接受辐射并将治疗分解成小剂量，但这是一个很好的平衡。我们希望在不损害健康组织的情况下，尽可能地使用最大的剂量来缩小肿瘤，”主要作者James Byrne医学博士说，他是布里格姆和麻省理工学院Traverso实验室的博士后研究员，也是布里格姆、MGH和Dana-Farber癌症研究所的放射肿瘤学高级住院医师。“通过这个项目，我们的目标是找到一种创新的解决方案，为患者提供个性化的保护。”

伯恩与一个多学科团队合作完成这项工作，其中包括放射肿瘤学物理学家,机械工程师和肠胃科。

“对于胃肠病学家来说，被召集来咨询一个病例，以支持在食道、小肠或身体其他任何地方遭受辐射副作用的患者是很常见的胃肠道通讯作者C. Giovanni Traverso, MB, BChir，博士，布里格姆和麻省理工学院胃肠病学部门的胃肠病学家和生物医学工程师说。“几年前，詹姆斯和我开始集思广益——如果我们能开发一种保护罩，在辐射场中帮助保护相当一部分正常组织，会怎么样?”

Byrne和他的同事们测试了各种材料，包括固体和液体，用以建造辐射防护盾。研究小组重点研究了可以阻止伽马射线和x射线通过的高原子序数(Z)材料和减少辐射后向散射的材料。通过对患者的CT扫描，该团队为每个患者设计了独特的设计，并使用3d打印来生成它们。他们在老鼠和猪身上测试了他们的盾牌。他们发现，该护盾可以保护大鼠口腔和直肠的健康组织，并具有良好的植入猪的可行性和重现性。在对人类患者的模拟中，该团队估计，对于头颈部癌症患者，该设备可以减少30%的口腔辐射，对于前列腺癌患者，可以减少15%的胃肠道辐射，而不减少对肿瘤的辐射剂量。

作者指出，这项工作是一个初步的概念验证研究，需要更多的调查将设备转化为临床使用。然而，到目前为止，他们的研究结果表明，个性化的防护盾有一天可以帮助降低辐射毒性的风险。

“我们的结果支持个性化设备的可行性，以减少副作用放射治疗,”伯恩说道。“这种个性化的方法可以适用于各种癌症，并有可能减轻癌症的负担辐射对我们患者的伤害和毒性。”

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