当前位置:首页>>3D打印喷头在口腔癌治疗中的舒适性和稳定性

3D打印喷头在口腔癌治疗中的舒适性和稳定性

发布时间:2020-02-14作者:智汇张瑜

口腔癌在世界范围内呈上升趋势,在巴基斯坦,斯里兰卡和印度等发展中国家,尤其是在口腔癌方面,这种疾病尤其严重,因为这些国家没有必要的医疗基础设施进行早期发现和治疗。

来自波士顿和印度的一组研究人员在他们的论文中解释说:“ 使用低成本,模块化3D打印组件进行人体工程学口腔内光动力治疗的平台:设计,舒适度和临床评估 ”,“对有效治疗方式的关键需求”可以透明地适应资源不足的设置。获得手术,放射疗法和化学疗法治疗的高费用和后勤障碍常常导致发展为难以控制的高发病率晚期疾病。即使在治愈的情况下,这些方法在美容和功能上也会造成严重的副作用。研究人员写道:“另一种有效的口腔癌治疗方法是基于光的空间靶向细胞毒性疗法,称为光动力疗法(PDT)。”

(全球癌症观察站)

PDT使用积聚在肿瘤中的光敏剂分子,一旦它与特定的光波长相互作用,就会造成目标性损伤。它几乎没有副作用,不会造成毁容或感觉丧失,并且在良好的治疗后愈合和上皮坏死方面已显示出良好的临床效果。对于医疗资源较少的地区,PDT疗法的翻译非常有帮助,因此可以在门诊就诊,而3D打印的口腔涂药器将在此过程中提供巨大帮助。

研究小组在论文中继续说道:“尽管PDT能够很好地治愈口腔粘膜,但缺乏可靠的口腔内光传递技术使它的广泛应用受到了限制。”

“利用3D打印技术的先进性,我们开发了一种口腔内光传输系统,该系统由模块化3D打印光施加器和预先校准的剂量测定法和口部支架组成,可用于在有意识的受试者中进行PDT,而无需广泛的基础设施或手动放置光纤。”

该研究小组的目标是评估其3D打印口腔PDT涂抹器的临床实用性和人体工程学,这些涂抹器旨在舒适,稳定地为患者的口腔病变提供光

研究人员解释说:“在这里,患者口腔,牙齿和颌骨的自然结构为将光纤固定在适当位置提供了支撑和稳定性,避免了使用任何柱子,支架,反射器或光导管。”

口腔中三个不同区域的涂抹器的3D示意图。这些照片展示了在人体工程学临床研究中使用的带有涂抹器(1),咬合翼(2)和内窥镜(3)的集成单元。

连接到光纤的3D打印的口腔内涂药器分为两部分-咬合器和涂药器。这些块将施加器的角度定位,然后将合适的束斑以及预先校准的剂量测定法传递到特定的病变大小。该团队使用Autodesk Fusion 360来设计照明器,并使用VeroBlue和VeroBlack灯丝将它们印刷在Stratasys Objet Pro系统上。

在人体工程学研究中测试的三点带有墨水痕迹的口腔照片。

为了确定敷贴器的稳定性和舒适性,研究人员对十个受试者进行了一项研究,该研究得到麻省综合医院合作伙伴机构审查委员会的批准。

一位医生在每个受试者的内颊上放置了三个基准墨水标记,并测试了颊颊前后颊和后磨牙位置十分钟,一个接一个。为了记录这三个点的运动,用尺寸相似的内窥镜,直径为5.5 mm的摄像头和6个LED代替了光导纤维。

研究人员解释说:“要求受试者以1到5的数字对舒适度和疲劳度进行评分,其中1个因涂抹器而不会感到不适,而5个因涂抹器而不会令人感到不适。”

每个主题都被问三个问题:

十分钟内身体有不适吗?

对您的嘴巴感到疲劳或麻木。

您是否愿意立即在同一站点重复另一个十分钟的间隔?

视频和图像处理方法的流程图,用于计算模拟的颊部前颊,颊后颊或后磨牙位置的基准油墨标记的质心,该位置由安装在口腔涂药器上的USB内窥镜成像。

另外,内窥镜实际上记录了测试过程中墨迹的运动,以评估施涂器的稳定性。使用MATLAB中的自定义设计算法来处理视频。他们确定涂抹器确实稳定,并且能够“将十个健康志愿者的光线精确地传递到目标位置。”此外,十个受试者对设备的总体评价为舒适,尽管其中一个确实向涂抹者报告了“无容忍”。颊后颊位置。

其中五名受试者已确认T1N0M0口腔癌病变,无淋巴结受累,PDT治疗后数月,未显示癌病变,纤维化或瘢痕形成。这表明,将3D打印的涂抹器与廉价的光纤和基于LED的光源搭配使用,“可作为口腔内光传递的完整平台,在这些患者的初始组织病理学随访中,实现完整的肿瘤反应且无残留疾病。”

“尽管我们使用了一套预定大小的涂药器,可以适应各种受试者,口腔和颌骨的尺寸和性别,但可以设想将此方法扩展到定制的患者治疗。具体来说,由于基于图像的3D打印技术的进步以及临床环境中低成本,高质量3D打印机的可用性不断提高,个性化涂药器可以在手术时快速打印出来。

“ 3D可打印光施加器的人体工程学设计在实现更长的照射时间以及提高治愈性PDT所需的光传输精度方面具有显着的实际好处。随着世界范围内医疗保健和癌症发病率的增加,尤其是在发展中国家,我们报告了一种可负担的方法,可在口腔中稳定且符合人体工程学地提供光,该方法可与低成本,便携式,电池供电的光纤耦合一起使用基于LED的光源。”

这只是3D打印成功用于癌症治疗的又一个很好的例子。

该论文的共同作者是Srivalleesha Mallidi,Amjad P.Khan,Hui Liu,Liam Daly,Grant Rudd,Paola Leon,Shakir Khan,Bilal MA Hussain,Syed A.Hasan,Shahid A.Siddique,Kafil Akhtar,Meredith August Maria Troulis,Filip Cuckov,Jonathan P. Celli和Tayyaba Hasan。

公司简介

宜科(天津)电子有限公司是中国工业自动化的领军企业,于2003年在天津投资成立,销售和服务网络覆盖全国。作为中国本土工业自动化产品的提供商和智能制造解决方案的供应商,宜科在汽车、汽车零部件、工程机械、机器人、食品制药、印刷包装、纺织机械、物流设备、电子制造等诸多领域占据领先地位。宜科为智慧工厂的整体规划实施提供自系统层、控制层、网络层到执行层自上而下的全系列服务,产品及解决方案涵盖但不局限于云平台、MES制造执行系统、工业现场总线、工业以太网、工业无线通讯、机器人及智能设备组成的自动化生产线、自动化电气控制系统集成、智能物流仓储系统等,以实现真正智能化的生产制造,从而带来生产力和生产效率的大幅提升,以及对生产灵活性和生产复杂性的管理能力的大幅提升。多年来,宜科以创新的技术、卓越的解决方案和产品坚持不懈地为中国制造业的发展提供全面支持,并以出众的品质和令人信赖的可靠性、领先的技术成就、不懈的创新追求,在业界独树一帜。帮助中国制造业转型升级,加速智能制造进程,成为中国工业4.0智慧工厂解决方案当之无愧的践行者。

更多详情>>

联系我们

  • 联系人:章清涛
  • 热线:18611695135
  • 电话:
  • 传真:
  • 邮箱:18210150532@139.com

Copyright © 2015 ilinki.net Inc. All rights reserved. 智汇工业版权所有

电话:010-62314658 邮箱:service@ilinki.net

主办单位:智汇万联(北京)信息技术有限公司

京ICP备15030148号-1