Томские ученые изучили возможность 3D-печати пластиковых коллиматоров для лучевой терапии

Ученые Томского политехнического университета опубликовали результаты исследования по замене металлических коллиматоров, используемых в радиотерапии онкологических заболеваний, более дешевыми и эффективными полимерными аналогами, изготавливаемыми на 3D-принтерах.

Как сообщает пресс-служба вуза, результатом первых этапов исследования, реализуемого на грант Российского научного фонда, стало получение точных характеристик желаемого изделия, а также его изготовление и тестирование. Практическое применение исследования не сводится исключительно к медицине и будет полезно всем, кого интересует влияние облучения на пластиковые изделия. В докладе рассматривается самая доступная комбинация технологии и материалов — FDM 3D-печать и два вида пластиков — акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС) и ударопрочный полистирол.

«Трехмерная печать в современном мире не является чем-то сложным и непонятным, она широко внедряется во все сферы, в том числе и медицину, однако создание пластикового коллиматора требует тщательных исследований, результаты которых важны для медицины. Например, выбор оптимального пластика для создания изделия, определение его толщины и параметров печати», — рассказывает ассистент отделения ядерно-топливного цикла ТПУ Ирина Милойчикова.

Исследования проводятся научной командой под руководством доцента Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Сергея Стучеброва при участии медицинских физиков из России и Германии: тестирование опытных образцов проходило в Московской городской онкологической больнице № 62 и Университетской клинике Гамбурга в Эппендорфе. Применение аддитивных технологий позволяет добиваться формирования пучков произвольной формы с учетом индивидуальных анатомических особенностей пациентов. Кроме того, 3D-печать полимерными материалами значительно снижает стоимость изделий и временные затраты: ранее участники проекта оценивали время 3D-печати одного изделия в примерно пять часов, тогда как на традиционную плавку металлических коллиматоров уходит не менее двух дней.

«У металлических коллиматоров для поглощения пучка толщина должна составлять 1,6 см. В отличие от металла, пластик не обладает той же плотностью и рядом других характеристик. Мы проводили ряд расчетов и экспериментов для того, чтобы определить толщину пластикового изделия. Например, с помощью специальных дозиметров, помещенных внутрь пластика, измеряли глубинное распределение дозы электронного пучка», — поясняет Сергей Стучебров.

Научная команда ожидает подтверждения заявки на патент, результаты исследования опубликованы в журнале Physica Medica. 

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.