瓦里安携手惠普，杀入3D打印

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据5月6日媒体报道， 3D打印医疗软件公司Adaptiiv正式与西门子旗下放疗公司瓦里安和打印巨头惠普建立合作伙伴关系，加强3D打印医疗设备在个性化癌症治疗领域的应用。

近年来，医疗行业正经历着向个性化、精准化发展的大趋势，而3D打印技术凭借其灵活性高、定制化生产的特点越来越受到关注。Adaptiiv是加拿大的一家新锐3D打印企业，能够联合放疗和打印领域的两大巨头也正反映了这一趋势。

Adaptiiv首席执行官Alex Dunphy对此表示：“这是Adaptiiv实现放射治疗个性化愿景的一个重要里程碑。”

那么Adaptiiv的3D打印技术究竟如何应用于放射治疗呢？请看器械之家的详细介绍。

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3D打印个性放疗利器

放疗是癌症治疗的重要手段，据统计所有癌症患者中有一半以上将接受某种形式的放射疗法。但这种疗法的副作用也是显而易见的，在杀死肿瘤细胞的同时也会对其他健康组织产生毒性。

另外，在肿瘤放射治疗中，对于表浅的肿瘤，无论是传统的电子线还是X线照射技术，由于剂量建成效应，浅表靶区的照射剂量极不均匀，从而影响放射治疗效果。如何实现个性化、精准化的放疗一直是放疗领域的一大研究重点。

而3D打印技术能够依照患者的CT数据来进行三维建模，再精准打印出患者的数据模型，即能够打印出保护患者健康组织的屏蔽罩，也可以打印出贴合患者身体的近距离放射引导装置，或利用3D打印补偿膜技术，打印出组织补偿物完整无缝的覆盖于浅表组织表面，就可有效地改善浅表靶区剂量分布的均匀性，提高放射治疗的有效性。

两方面入手，真正帮助实现精准的放射剂量投放。

Adaptiiv的软件平台能够与3D打印结合使用，以创建用于放射治疗的医疗设备。

个性化的3D打印放射防护设备在降低临床环境中的辐射毒性方面可能具有巨大的潜力，可在放射治疗期间保护癌症患者的健康组织。

为了进一步增加和人体柔软组织的贴合度，Adaptiiv在2020年发表的Adaptiiv软件v3.0版本还特地添加了硅胶灌注模具打印功能。

一般来说，以往的放射屏蔽模具通常采用刚性的打印材料构成，虽然在很多情况下这种刚性模具应用良好，但对于特别柔软的部位，比如乳房，刚性模具和人体的贴合仍然不足，会产生一些空腔，无法达成全面的防护。

Adaptiiv最新版本的软件可以创建能够能够填充柔性材料，如硅胶的翻模模型，可以自由创建用于头颈或皮肤癌患者的定制方案，同时柔性材料也会增加患者的舒适度，能够适应于更多结构复杂的部位。

敷贴治疗是3D打印在放疗领域的另一个重要应用。

敷贴治疗是近距离放疗的一种，将放射源置于紧贴肿瘤的部位，可以达到局部放射剂量极大，边缘剂量迅速下降，有效保护肿瘤周围健康组织的效果。

用于治疗龟头阴茎SCC的3D打印HDR近距离放射治疗器

不过由于人体解剖结构的不规则性以及皮肤和放射引导模具之间的空腔会导致放射剂量不足的问题。

Adaptiiv的软件不光能够规划出贴合人体的模型，还可以通过算法定制最适合的导管轨迹，从而使放射剂量均匀分布，精准投放放射剂量。

02

强强联合护航放疗最后一英里

Adaptiiv Medical Technologies Inc.成立于2016年，总部位于加拿大新斯科舍省哈利法克斯，其3D打印软件已经获得了FDA 510（k）许可和CE标志，创建定制的3D打印放射治疗配件。该公司的解决方案目前被14个国家的客户用于临床环境。

作为一家新兴领域的初创公司，目前总共募集了8500万美元的融资，其中包括加拿大政府33万美元的投资。

Adaptiiv和许多大医院展开了合作包括：美国知名癌症治疗中心Banner MD Anderson、美国萨特医疗中心等，共同探索3D打印在放疗领域的应用。

19年还与全球领先的儿童医院，圣裘德儿童研究医院St. Jude Children's Research Hospital建立合作伙伴关系，探索3D打印在质子治疗中的应用。

相较于成人，儿童对放射剂量更为敏感，有研究显示幼儿的脑部在0至3岁间发展成熟最为迅速，年纪越小接受放疗，5年内智商下降幅度越大。放射线对于快速分裂的细胞也有显著的影响，因此小朋友的身高、视力、以及生殖系统(卵巢或睾丸)，都可能受到损害也会增加成年后罹患第二种癌症的几率，因此探索3D打印在儿童精准放疗的应用具有重要的意义。

翻阅了Adaptiiv此前的合作经历，此次与惠普和瓦里安的合作可以说是公司历史上的又一大亮点。

惠普3D打印设备

惠普作为全球打印巨头，其3D 打印技术也同样具有领先优势，近年来也在不断拓展医疗领域的应用。

据公司介绍，惠普3D打印材料具备USP（美国药典）认证的生物相容性，还可通过设计改变结构增加透气性，尤其在康复产业有较多应用。

比如专为患有扁平头综合征儿童定制的颅骨矫形器，柔软的材质让矫形器更加轻便和舒适，且更易被儿童所接受。

还有手指/腕康复矫形器，国内企业黑格科技就利用惠普MJF 3D打印技术，解决了传统支具无法同时实现关节固定与动态活动的问题，为患者带来了高度个性化定制、更加轻便、集诊疗与康复功能于一体的定制化多功能腕手矫形器。

作为全球放疗巨头瓦里安也一直在致力于构建更精准的个性化放疗技术，比如最近才刚刚宣布与澳大利亚最大的癌症医疗服务专业机构ICON集团合作开展研究，使用新技术开发以患者为中心的放射治疗解决方案。合作的第一个项目就是在精确的放射治疗时使用人工智能来减少勾画肿瘤和附近器官所需的时间。

此次与Adaptiiv的合作也是瓦里安从3D打印的技术出发，在精确放疗领域的新的尝试。

瓦里安战略联盟和协同投资总监Ben Moga表示：“与Adaptiiv及惠普的合作将进一步扩大我们的癌症护理生态系统。”

Adaptiiv首席执行官Alex Dunphy则表示：“惠普和瓦里安代表着质量和创新，将确保我们的解决方案能够覆盖世界各地的患者。放射治疗的最后一英里需要发展，我们将提供更多获得个性化护理的机会，并为世界各地的癌症中心创造了更高的工作效率。”

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前景广阔的新兴技术

3D打印也称增材制造，是指基于数字模型，在三维方向逐点、逐线、逐层堆积，将材料制造出立体实体构件，是一种创新性制造技术，对多个行业都有重大的影响。

在医疗细分领域，3D打印的应用可谓遍地开花，涉及各个分支研究方向，包括细胞增殖、生物墨水开发、干细胞打印、类器官生产、血管构建、多细胞工程生命系统、太空生物打印与生物3D打印工艺等等。

3D打印能够精准重现人体组织结构，与当下个性医疗、精准医疗的大趋势不谋而合，尤其文中介绍的肿瘤治疗领域具有极大的发展潜力。

比如华西医院放疗科已经将3D打印补偿膜技术常态化应用于鼻腔NK/T肿瘤放射治疗中。

3D打印组织补偿实例图

在获取鼻腔NK/T肿瘤患者鼻腔部位的信息后，通过3D打印技术制作补偿膜，该补偿膜可以很好的贴合皮肤表面，有效的减少空气间隙，提高了放疗计划的适形性和均匀性。通过实际病人测试，该技术极大提高了肿瘤放射治疗的质量，为NK/T患者带来了个体化治疗，为肿瘤精确放疗提供了有力保障。

同样在精准放疗领域，麻省总医院和麻省理工学院的临床医生也开发了一种3D打印屏蔽罩，不过有意思的是这种屏蔽罩可以插入口腔和直肠中。

据统计仅在美国，每年就有超过200,000名患者遭受辐射诱发的口腔粘膜炎，食道炎和直肠炎，有时足以使他们完全停止放射治疗。

3D打印的个性化口腔、直肠防护设备，能够舒适地插入体内并优化其辐射防护，研究数据显示可以分别将口腔和胃部的辐射减少多达30％和15％，而不会降低对肿瘤的放射剂量。

3D打印还能够利用含有活细胞的“生物墨水”，在体外打印出特定的活组织，提供逼真的研究环境，模拟各种疗法在体内的疗效，同样可以在癌症治疗领域大展拳脚。

2014年，中美两国的研究人员合作开展了一个科研项目，以纤维蛋白做支架，外面包裹上一层宫颈癌细胞，进而用3D打印技术造出一个仿生肿瘤，用以测试各种类型的抗癌药物，并让研究人员更为直观地看到药效。

不过目前3D打印在医疗领域最成熟的应用还停留在外置器械以及牙科和骨科的植入器械领域。随着更多巨头的加入，相信这一新兴技术将得到更多注意，在更多医学领域发光发热，为个性医疗贡献无可代替的力量。

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