Liepājas slimnīcā top pielāgojams 3D printēts starojuma aizsargs radioterapijas pacientiem

Liepājas Reģionālajā slimnīcā sadarbībā ar Rīgas Tehnisko universitāti top unikāls, 3D drukājams materiāls radioterapijas pacientu aizsardzībai. Jaunais polimērs ļaus izgatavot starojuma aizsargus jeb bolusus precīzi katra pacienta anatomijai, pasargājot veselos audus un ādu no apdegumiem.

Liepājas Reģionālās slimnīcas radiācijas drošības nodaļas vadītājs Mārtiņš Pikšis rādot materiāla paraugus stāsta: “Tātad, šis ir polilaktīds, kuram nav piejaukts nekas. Droši vien ierastāk viņu ir redzēt krāsaina diega formā. Nu, un šis ir jau polilaktīds, sajaukts jau ar 500 nanometru volframa daļiņām 50% koncentrācijā, un uz svaru ir jūtams, ka viņš ir tuvāks metālam nekā plastmasai.”

Volfrana nanodaļiņas palīdz izkliedēt radiāciju

Jaunā materiāla pamatā ir volframa nanodaļiņas, kas nodrošina aizsardzību pret radiāciju. Atšķirībā no pasaulē ierastās prakses, kur starus cenšas tikai absorbēt, Latvijas pētnieku mērķis ir panākt radiācijas izkliedi paša materiāla iekšienē, novēršot ādas apdegumus.

RTU profesors un pētnieks Jurijs Dehtjars skaidro: “Tātad, to bolusu pieliek klāt pie pacienta ādas, staro caur šo bolusu un radiācija ienāk iekšā, bet uz robežas bolusu pacientu starojums izkliedējas un ar to ir ādas apdegumi pacientam, lai viņus minimizētu, ideja ir tāda lai izveidotu, jeb panāktu radiācijas izkliedi virs robežas un tam ir vajadzīgi izkliedes centri un tādus centrus mēs mēģinam dabūt mūsu materialā.”

Aizsargelementu pielāgošanai datus iegūs no datortomogrāfijas vai ādas virsmas 3D skenējuma, ko uzreiz nosūtīs uz printeri.

Mārtiņš Pikšis par jaunā materiāla pielāgošanu pacientam:

“Mēs varam izmantot datus gan no datortomogrāfijas, kurus mēs iegūstam plānošanas procesā, vai arī noskenēt pacienta ādas virsmu ar 3D skeneri, iegūt CAM failu, pārsūtīt šo CAM failu uz printeri un izdrukāt pielāgotu, precīzi atbilstošu pacienta formai jau šo aizsarga bolusu.”

Pētījums Liepājā savieno zinātni ar medicīnu

Šis pētniecības projekts veido praktisku tiltu starp zinātni un medicīnu. Pētījumu praktisko daļu un filmu dozimetriju iespējams veikt tieši Liepājā, jo šeit atrodas Kurzemē vienīgais lineārais paātrinātājs. Eksperimentos uz cilvēka audus imitējoša fantoma tiek pārbaudītas dažādas volframa koncentrācijas – ja tā ir par lielu, materiāls kļūst trausls un 3D drukai nederīgs.

RTU profesors un pētnieks Jurijs Dehtjars par projwkta gaitu: “Patlaban mēs esam pirmajā projekta gadā, kuram galvenais mērķis ir panākt pašu materiālu un pārbaudīt, vai tiešām šis materiāls varētu izkliedēt radiāciju, no kā tas ir atkarīgs, kādai ir jābūt materiāla kompozīcijai, kādi tur būtu tie izkliedes centri, kā viņus tur iepakot iekšā. Nu, vot, ar to nodarbojas pirmajā gadā, nu, varu teikt, ka gandrīz kā uzdevums ir sasniegts.”

Projekts noslēgsies 2028. gada vasarā. Pēc materiāla un drukāšanas tehnoloģijas izstrādes vēl sekos klīniskie pētījumi, tāpēc līdz reālai izmantošanai pacientu aprūpē plānots vismaz piecu gadu darbs.