Applications of three-dimensional printing in brachytherapy

Autor: Sauer, Paulina
Jazyk: němčina
Rok vydání: 2023
Předmět:
Popis: In der Brachytherapie ist eine gute Passform ist wichtig, um das Zielvolumen genug und die Risikoorgane so wenig wie möglich zu bestrahlen. Der 3D-Druck bietet eine vielversprechende Möglichkeit, Applikatoren und Hilfsmittel an den/ die Patient*innen oder spezielle Tumorentitäten anzupassen. Ziel: Diese Arbeit soll einen Überblick über die aktuellen Einsatzgebiete des dreidimensionalen (3D) Drucks in der Brachytherapie (BT) liefern. Außerdem sollten Vor- und Nachteile im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden und spezielle Anforderungen der Brachytherapie aufgezeigt werden. Methode: Hierfür wurde die Literatur durchsucht sowie 27 Studien ausgewählt und analysiert, welche sich mit 3D-gedruckten Applikatoren, Schablonen, Hilfsmittel zur Qualitätssicherung oder Druckmaterialien beschäftigten. Die Studien wurden anhand von formellen Kriterien und Studiencharakteristika untersucht und beschrieben. Ergebnisse: 74% der Studien beschäftigten sich mit dem Design von Applikatoren und Schablonen, 15% mit dem Druck von Hilfsmitteln zur Qualitätssicherung, 7% mit verwendeten Druckmaterialien und 4% mit den Auswirkungen auf den Arbeitsablauf. Bei den 3D-gedruckten Applikatoren wurde in 11 der zwölf Studien (92%) Anpassung an die Anatomie und in 9 (75%) das individuell-designbare Innendesign als Vorteile genannt. Bei den Schablonen waren die Hauptvorteile der acht Studien Reproduzierbarkeit (6 Studien/ 75%) und verbesserte Dosiswerte im Zielvolumen (5 Studien/ 63%). Die Analyse der vier Studien über Hilfsmittel zeigte als größten Vorteil das individuelle Design (100% der Studien). Spezielle Anforderungen der BT an den 3D-Druck sind biokompatible, sterilisierbare Materialien, die strahlentechnisch Wasser ähneln. Diskussion: Ein großes Problem für die klinische Etablierung sind fehlende Studien mit großen Stichprobengrößen im Bereich des Applikator-Designs. Der 3D-Druck scheint vielversprechend für einige Anwendungsgebiete in der BT, aber es braucht Leitfäden und Schulung des medizinischen Personals, um die Etablierung zu unterstützen. In Brachytherapy, the right fit and kind of applicator is very important to minimize the dose in organs at risk and get the prescribed dose in the target volume. The possibility to individualize appilcators for patients and certain tumor entities is only one advantage of using 3D-printing in brachytherapy. Aim: This study aims to show the applications of 3D-printing in brachytherapy, the advantages and disadvantages compared to conventional methods and special requirements brachytherapy has regarding 3D-printing. Method: Therefore, literature was searched and 27 studies were included and analyzed dealing with 3D-printed applicators, templates, equipment for quality assessment and printing materials. The studies were rated using defined quality and content criteria and the studies were summarized. Results: 74% of the used studies described the design of applicators and templates, following the design of equipment for quality assessment with 15%, printing materials with 7% and workflow with 4%. The most common advantages regarding applicators out of the twelve studies were the better anatomical fitting in 11 studies (92%) and the possibility to adapt the interior design of the applicators in 9 (75%). In the eight template studies reproducibility were mentioned in 6 studies (75%) and decreased dose parameters in 5 (63%) as advantages. Analyzing the studies which described equipment of quality assessment showed that the individual design was the biggest advantage (100% of the studies). Biocompatibility, sterilization and similar qualities to water when radiated where often described requirements. Discussion: Studies with bigger sample sizes especially in applicator-design are needed. 3D-print opens several opportunities and applications in brachytherapy but medical staff like radiographers need to be trained for this special field. Additionally, guidelines should be made to help establish 3D-print in brachytherapy in the clinical field.
Databáze: OpenAIRE