電子束治療（EBT）是使用電子治療腫瘤區域的一種放射治療方法。由於(yu) 電子放射的劑量會(hui) 在有限範圍內(nei) 迅速下降，能夠避免更深的組織受到放療的影響。因此EBT主要用於(yu) 治療淺表型腫瘤，比如皮膚癌之類的，此外還經常用於(yu) 腫瘤直接切除手術後的結合治療。

EBT治療的範圍大小是通過調整能量的使用量來確定的。調整能量值的一種方法是通過將等效膜（bolus）放置於(yu) 靶區上，這種等效膜的厚度可以設定，從(cong) 而調整通過它進入靶區的電子束的能量值。

日前，加拿大Dalhousie大小和 Nova Scotia 癌症中心研究人員在《臨(lin) 床應用醫學物理（Journal of Applied Clinical Medical Physics）》雜誌上發表了一篇論文，在論文中，他們(men) 討論了將3D打印用於(yu) 製造電子放射治療用等效膜的方法。該方法能夠根據每個(ge) 病人的表麵結構和癌症狀況，精確適應不同劑量模式需要的等效膜。

研究小組開發了一種算法以生成等效膜，該算法考慮到了靶區的覆蓋麵、類似性和同質化等因素而計算出劑量分布。據了解，該小組此前曾研究使用其他方法來設計製造等效膜，如通過一種電子筆波束設計（ electron pencil beam design），然後用銑床製造。但是都有問題，因為(wei) 病人個(ge) 體(ti) 的表麵是不規則的，所以在製造過程中往往會(hui) 產(chan) 生誤差，從(cong) 而會(hui) 導致在治療過程中不必要的高劑量被傳(chuan) 遞到靶區底層的關(guan) 鍵組織上去。

每個(ge) 等效膜的設計都是通過Eclipse軟件完成，Eclipse將整個(ge) 覆蓋麵分成一個(ge) 個(ge) 2.5mm大小的網格。 該軟件根據輸入的坐標生成深度模型和顯示的表麵。 此外，由於(yu) 每個(ge) 人的組織都是獨特的，設計時還要為(wei) 可能的組織異質性留出空間。由於(yu) 需要考慮到所有病人的可能變量，該模型經曆了多次測試和改進。總的來說，該方法是比較有用的，但是目標對象的異常特征出現得越多，就越難創建準確的形式。

研究人員認為(wei) ，通過這些變量創建的複雜幾何形狀使得3D打印成為(wei) 製造等效膜的一個(ge) 理想方法。研究人員將生成的模型轉化為(wei) 可3D打印文件輸入一台Makerbot Replicator 2，並用Makerware設定了打印質量，用PLA材料打印出了等效膜。另外需要說明的是，研究人員設定了100%的打印填充率，使之是完全實心的。

當等效膜3D打印完成後，研究人員隨後用CT掃描驗證嵌合度和校準最終劑量分布。毫不意外，得到的數據證明，使用3D打印製造的等效膜沒有出現任何臨(lin) 床上劑量分布的顯著錯誤。事實上，研究小組發現，3D打印的等效膜減少了電子束對周圍組織區域的輻射量。

當研究人員把等效膜覆蓋在測試用的假頭上時，這種電子“溢出”減少的重要性就顯得尤為(wei) 明顯，根據所提供的圖像可以清楚地看到，當放射治療被施加於(yu) 眼鏡區域附近時，防止破壞敏感組織是至關(guan) 重要的。事實上，研究人員發現對於(yu) 眼睛部位的電子輻射劑量降低了大約20％。

       本研究收集的數據使研究人員開發了一種算法，將優(you) 化等效膜的設計數據以用於(yu) 3D打印機的製造。這將這將改善輻射劑量分布的精度，從(cong) 而減少對治療區域周圍健康組織的破壞。 此外，由於(yu) 3D打印的成本持續下降，使得低成本、高精確度、完全個(ge) 性化的等效膜製造成為(wei) 可能。