Plantillas en impresión 3D para braquiterapia individual superficial con rayos X de bajo Kv

Abstract

El objetivo del presente estudio consistió en diseñar y optimizar una plantilla impresa en 3D con el fin de generar perfiles de irradiación homogéneos que permitiesen combinar la forma y el tamaño de un aplicador de superficie estándar del sistema intraoperatorio INTRABEAM, el cual va adjunto a una fuente de rayos X de bajo kV, para tratar lesiones o tumores cutáneos superficiales o bien metástasis en pacientes. Estos aplicadores de superficie de los sistemas intraoperatorios (IORT) tienen un tamaño fijo, y no es posible combinar el campo de radiación de más de un aplicador de forma segura, sin correr el riesgo de generar puntos calientes o fríos. De aquí la importancia del presente estudio. La configuración y diseño adecuado de los prototipos impresos en 3D permitieron optimizar la homogeneidad de los perfiles de irradiación superficial, lo que se traduce en mejoras en escenarios de tratamiento de cáncer de piel y muscular. El presente estudio ofrece amplias mejoras en términos de un tratamiento más personalizado y un bajo costo de producción de las plantillas impresas en 3D, lo que lo convierte en una herramienta prometedora para futuras aplicaciones clínicas.

The objective of the present study was to design and optimize a 3D printed template in order to generate homogeneous irradiation profiles that would allow combining the shape and size of a standard surface applicator of the INTRABEAM intraoperative system, which is attached to a source of low kV X-rays, to treat superficial skin lesions or tumors or metastases in patients. These surface applicators of the intraoperative systems (IORT) have a fixed size, and it is not possible to combine the radiation field of more than one applicator safely, without running the risk of generating hot or cold spots. Hence the importance of the present study. The proper configuration and design of the 3D printed prototypes made it possible to optimize the homogeneity of the surface irradiation profiles, which translates into improvements in skin and muscle cancer treatment scenarios. The present study offers vast improvements in terms of a more personalized treatment and a low cost of production for the 3D printed templates, making it a promising tool for future clinical applications.