3d-druck-in-der-strahlentherapie

3D-Druck im radioonkologischen Einsatz

Der 3D-Druck in der Strahlentherapie verfolgt den Ansatz, durch die gegebenen Möglichkeiten bei der Herstellung komplexer Strukturen eine bessere Anpassung an den Patienten und das zu bestrahlende Gebiet zu erreichen.

So hat die Produktion verschiedener Boli und HDR-Oberflächenapplikatoren im 3D-Druckverfahren für die Strahlentherapie gegenüber herkömmlichen Verfahren einige Vorteile. Gesteigerte Erfolgsraten bei der Applikation und eine Reduktion des Herstellungsaufwands sprechen für den Einsatz der Produkte hinsichtlich Effektivität und Wirtschaftlichkeit.

Im Bereich der Applikatoren für die endokavitäre HDR-Brachytherapie erleichtern Add-On Kits aus dem 3D-Drucker die Behandlung und ergänzen den Therapieansatz um eine interstitielle Methode, welche die Behandlungserfolge bei der Therapie verschiedener Tumore enorm verbessern und erwiesenermassen zu einer erhöhten Gesamtüberlebensrate beitragen.

Die Tulip Add-On Kits erweitern den Funktionsumfang der genannten Standard-Applikatoren mit wenigen Komponenten zu Applikatoren für die interstitielle Anwendung, geliefert werden sie steril und fertig für den Gebrauch. Die Anbringung und Anwendung gestalten sich sehr benutzerfreundlich und setzen keine umfangreichen Schulungen voraus.

Der größte Vorteil der Tulip Applikatoren liegt in der besseren Abdeckung des Tumors und der höheren Strahlendosis auf dem Tumor im Vergleich zu Standard-Applikatoren. Dies ermöglichen die im schrägen Winkel angebrachten Nadeln, die auch bei asymmetrischen Tumorbildungen eine präzise Abdeckung erreichen. Die verschiedenen Varianten der Nadelführung bieten außerdem eine genaue Anpassbarkeit an Lage und Größe eines Tumors. Möglich ist dadurch auch der Einsatz von HDR-Brachytherapie als Alternative oder Ergänzung zu IMRT/SBRT, was die Gesamtüberlebensrate bei fortgeschrittener Erkrankung nachgewiesen deutlich steigert.

Auch die Einfachheit der Anwendung bringt Vorteile für Anwender und Patienten: Die Voreinstellung des Applikators erfolgt extern, was die Platzierung der Nadeln vereinfacht. Dadurch wird die Anzahl der gesamt benötigten Nadeln reduziert und das umliegende Gewebe geschont. Ein versehentlich zu tiefes Einbringen der Nadeln ist durch die Voreinstellungen des Add-On Kits ebenfalls ausgeschlossen. Die präzise Abdeckung des Tumors und die kontrollierte Nadelführung ermöglichen die grösstmögliche Schonung des umliegenden Gewebes im Vergleich zu konventionellen Verfahren ohne Tulip Applikator. Dazu bieten die Applikatoren größtmögliche Flexibilität bei der Behandlungsplanung: Wird neben der HDR-Brachytherapie eine weitere Behandlungsmethode angewandt, kann der Applikator ohne größeren Aufwand an die veränderte Größe und Lage des Tumors angepasst werden.

Neben den besseren Behandlungsergebnissen ist auch das Patientenerlebnis ein deutlich besseres als bei anderen Verfahren. Passgenaue Boli erleichtern den Komfort während der Behandlung enorm und für die Herstellung und Anpassung sind keine gesonderten Termine nötig. Die schnelle hausinterne Herstellung verkürzt zudem die Zeit zwischen den einzelnen Behandlungsschritten, wodurch sich Wartezeiten für Patienten reduzieren lassen.

HDR - Brachytherapie Oberflächen Applikatoren

Die Applikatoren der Firma ADAPTIIV für die Anwendung in der HDR-Oberflächentherapie haben im Vergleich zu konventionellen Applikatoren einige Vorteile: Die Katheterbahnen können passgenau an die Anatomie und den Behandlungsplan des Patienten angepasst werden, die Integration des Bolus in einen bereits vorliegenden Behandlungsplan ist schnell und unkompliziert möglich.

Da insbesondere die Platzierung der Katheter bei der manuellen Herstellung höchste Präzision und grosses Fachwissen erfordern, ermöglichen die Oberflächen-Applikatoren eine grosse Zeitersparnis bei gleichzeitiger Verbesserung der Behandlungsqualität. Zeit- und Personalaufwand werden deutlich minimiert, sodass mehr Kapazitäten für die Behandlung und Betreuung des Patienten zur Verfügung stehen.

EBRT Bolus

Der "uniform thickness" EBRT Bolus für die Photonen- und Elektronentherapie erweitert durch seine Beschaffenheit die Anwendungsmöglichkeiten konventioneller Boli. Die Anwendung ist auch auf Körperregionen möglich, für die sich ein konventioneller Bolus nicht eignen würde. Die einfache Teilbarkeit des Bolus ermöglicht zudem die Anwendung auf grösseren, unebenen oder weiter auseinanderliegenden Bereichen. Neben der präzisen Anpassung, der Verminderung von Luftlöchern und der verbesserten Dosishomogenität ist es beim Simple Bolus zudem möglich, mithilfe aufgedruckter Dosimeter-Taschen eine Echtzeit-Messung der vom Patienten erhaltenen Dosis durchzuführen.

Die kurze Entwicklungszeit, die zeitsparende Herstellung im hauseigenen 3D-Drucker und die Reproduzierbarkeit des Simple Bolus verschaffen Anwender und Patienten einen enormen Vorteil im Vergleich zu konventionellen Methoden.

Modulierter EBRT Bolus

Der Modulated Electron Bolus wurde speziell für die Elektronentherapie unebener Oberflächen konzipiert und wird häufig im Kopf- und Halsbereich verwendet. Er erweitert die Vorteile des Simple Bolus um die Möglichkeit, durch unterschiedliche Dicke des Materials eine noch präzisere Dosisverteilung zu erreichen.

Im Vergleich zum konventionellen Bolus aus Wachs oder anderem Material erreicht der MEB eine genauere Dosisverteilung und reduziert die Schäden am gesunden Gewebe und den Organen. Eine Besonderheit ist der patentierte „hotspot correction algorithm“, der das Hotspot-Volumen deutlich reduziert. Wie kein anderes Produkt auf dem Markt ermöglicht dieser Algorithmus die präzise Bestimmung der Balance zwischen Dosishomogenität und Dosiskonformität.

Gedruckte Bolusformen (Negative)

Die Printed Moulds verbinden die Vorteile des 3D-Drucks mit den positiven Eigenschaften weichen und flexiblen Herstellungsmaterials. Diese patientenspezifischen Negative dienen als passgenaue Grundlage für das Giessen oder Modellieren eines Bolus.

Printed Moulds sind als EBRT Bolus und als modulierter EBRT Bolus herstellbar.

Die Negative werden zunächst im 3D-Drucker hergestellt und können danach mit weichem Bolusmaterial, wie etwa Silikon, gefüllt werden. Dadurch lässt sich der Bolus auch unebenen Körperteilen anwenden, die eine hohe Flexibilität des Materials erforderlich machen. Auch kleinere Bewegungen des Patienten während der Behandlung toleriert der Bolus ohne Minderung des Behandlungserfolgs.