根據世界衛生組織 (WHO) 的數據，截至 2020 年底，在過去 5 年中，有 780 萬活著的女性被診斷出患有乳腺癌，使其成為世界上發病率最高的癌癥，也是癌癥死亡的主要原因之一在全世界的女性中。也有男性患有癌癥，疾病預防控制中心發現，每 100 名乳腺癌患者中就有 1 名是男性。尤其是在這些女性中，40% 的女性需要進行乳房切除術，即部分或全部切除乳房以進行恢復。然而，這些女性中只有大約 20% 選擇乳房再造（切除后重建乳房），盡管它經常被推薦給患者。為了支持當前、過去和未來的乳腺癌患者，十月被指定為乳腺癌宣傳月。為此，我們決定看看 3D 打印可用于幫助對抗乳腺癌的不同方式，包括通過重建。您可以在下面找到我們的選擇，沒有特別的順序！

3D 打印在抗擊乳腺癌中的應用

 

來自德克薩斯大學 MD 安德森癌癥中心的復制腫瘤

 

使用 3D 打印的一種創造性方式是在德克薩斯大學的 MD 安德森癌癥中心。當患者被告知他們的腫瘤時，很難理解他們真正的樣子，因為乳房 X 光照片只能提供二維視圖。這反過來又會使他們對選擇哪種治療感到困惑。MD Anderson 找到了解決方案，通過 3D 打印乳房和內部腫瘤的復制品。利用 3D 打印，放射科醫生 Elsa Arribas 和 Lumarie Santiago 開始制作 3D 打印的個性化乳房模型，以更準確地說明腫瘤。這有助于中心的醫生和患者了解他們的治療方案，它還可以在手術過程中用作 3D 指南，從而提高手術效率，減少并發癥。

3D 打印在抗擊乳腺癌中的應用

 

用于乳腺癌治療的 3D 打印 TPU“天線”

 

熱療是一種癌癥治療方法，將身體組織加熱到高溫，殺死和破壞癌細胞，同時保持正常組織完好無損。特別是微波乳房熱療是一種潛在的癌癥治療方法，其中使用電磁 (EM) 輻射提高乳房溫度。這種特殊的治療可能很困難，因為它通常使用對患者來說不舒服的笨重、剛性的系統來完成。然而，Yusuku Makai、Sizian Li 和 Minyoung Suh 可能已經找到了一種使用 3D 打印改進它的方法。在他們的研究“用于可穿戴乳房熱療的 3D 打印熱塑性聚氨酯”中，研究人員認為，與使用傳統系統相比，3D 打印可穿戴天線會更勝一籌。

3D 打印在抗擊乳腺癌中的應用

Collplant 的植物性重組人膠原蛋白 (rhCollagen)

 

由于許多傳統的乳房重建程序依賴有限的人體尸體或動物組織供應，因此CollPlant 創新的 3D 生物打印方法消除了這種供應限制，為更多患者提供了更廣泛的重建途徑。今年早些時候，CollPlant 和 3D Systems 達成了一項共同開發協議，共同生產一種 3D生物打印軟組織基質產品，該產品能夠通過使用基于 rhCollagen 的生物墨水配方促進細胞浸潤和增殖。這種組織再生將不良免疫反應的風險降至最低。由于源自植物，rhCollagen 還提供卓越的安全性，同時滿足植入手術的機械要求。

3D 打印在抗擊乳腺癌中的應用

 

3D 打印載藥乳房假體

 

來自中國多家醫療機構的科學家團隊聯手開展了局部化療乳腺癌治療的研究。傳統化療以??大劑量給藥，會導致脫發、貧血和惡心等毒副作用。研究人員團隊利用 3D 打印技術設計了一種含有紫杉醇 (PTX) 和多柔比星 (DOX) 藥物的假體，以防止乳腺癌相關手術后惡性腫瘤的復發和轉移。藥物釋放表明，含有PTX和DOX微球的3D打印假體能夠連續釋放藥物超過3周，其中抑制了癌癥復發閾值，并且顯著降低了副作用。雖然這項研究是在老鼠身上進行的，

3D 打印在抗擊乳腺癌中的應用

 

Lattice Medical 的 MATTISSE 生物假體

 

自 2017 年在里爾成立以來，初創公司 Lattice Medical 已籌集了 230 萬歐元。使其能夠開發用于乳房重建的創新應用的資金。該公司開發了一種名為 MATTISSE 的生物假體，以提供硅膠假體的替代品，硅膠假體需要每 10 年進行一次手術。MATTISSE 生物假體由可吸收材料制成，通過 3D 打印完美適應患者的形態。與硅膠假體不同的是，由于它是可吸收的，因此只需要進行一次手術。為了設計生物假體，這家年輕的公司受到加萊蕾絲特性的啟發，并使用 3D 打印圓頂作為細胞生長的指南。這就是 MATTISSE 生物假體的主要優勢之一——它們允許自然重建，因為它可以再生患者自身的脂肪組織。在生產假肢的過程中，萊迪思醫療使用FDM 技術。

3D 打印在抗擊乳腺癌中的應用

 

修形

 

Healshape 于 2020 年 1 月在里昂成立，是一家專門從事通過生物打印進行乳房重建和隆胸的生物醫學初創公司。與 Lattice Medical 類似，它提供完全定制的生物假體，由墨水生物打印而成，可促進每位女性組織的再生。該假體是可吸收的，由天然仿生材料設計而成。植入后，醫生可以通過進行脂肪填充來注射患者自己的細胞。因此，只需要一次操作。然后這些細胞將采用生物假體的形狀，并能夠重建乳房組織。經過幾個月的工作，假體將能夠自我吸收，只留下患者自己的細胞，然后應該能夠恢復他們的乳房。

3D 打印在抗擊乳腺癌中的應用

 

我的反射

 

新西蘭公司 myReflection 依靠 3D 掃描來開發定制的乳房假體。原理很簡單：每位患者前往該品牌的一個中心，其中一名顧問將使用便攜式 3D 掃描儀對乳房進行掃描。完成 3D 模型后，團隊在 PLA 中 3D 打印原型外殼，以檢查假肢的形狀、配合和尺寸。如果患者同意，則可以開始制造假肢（它不是 3D 打印的）。目前，myReflection 僅在新西蘭提供；計 613 新西蘭元（約 370 歐元）用于掃描和測試階段以及 3 個假肢。

3D 打印在抗擊乳腺癌中的應用

 

分離侵襲性癌細胞

 

赫羅納大學的一個研究小組成功地使用 3D 打印來分離導致女性患乳腺癌的細胞。具體來說，他們制作了稱為支架的微小 3D 矩陣，可以復制人體的組織和纖維。在BCN3D Cura軟件和巴塞羅那制造商的Sigma 3D打印機的幫助下，他們測試了各種參數，為研究創建了最佳模型。他們制作了每種配置的 10 個副本，以查看哪種幾何形狀最好地分離干細胞，哪些是導致復發的細胞。通過成功分離這種癌癥亞型的干細胞，研究人員將能夠更好地研究它們，以找到導致腫瘤的生物標志物，并能夠用藥物靶向它們。

3D 打印在抗擊乳腺癌中的應用

 

Fraunhofer IPT 和 BellaSeno——一種帶有自體組織的乳房植入物

 

Fraunhofer IPT 與總部位于萊比錫的 BellaSeno 公司一起致力于開發自動化生產系統，該系統未來將使用具有聚合物結構的自體組織制造乳房植入物。在該項目中，兩家公司將他們在 3D 打印方面的專業知識與機械、電子、測量技術和軟件領域的知識相結合。這種新方法有望給許多女性帶來希望——因為傳統的植入物通常會引起身體的防御反應，從而給患者帶來額外的健康風險。在 BellaSeno 的 3D 打印聚己內酯植入物的情況下，據說植入材料在兩年內被身體完全降解，乳房將再次由身體自身的細胞組成。由于生產設施，還應該可以更有效地以更低的成本制造植入物，這將使更多的女性能夠接受手術。然而，植入物獲得批準還需要幾年的時間。兩家公司希望在未來幾年內擁有該工廠的第一個工業原型。

3D 打印在抗擊乳腺癌中的應用

 

牙山醫療中心 – 3D 打印乳房模板

 

借助 3D 打印的乳房模板，醫生現在可以更好地準備腫瘤切除手術。該項目的背后是牙山醫學中心的一個研究團隊，由安世鉉教授、高范錫副教授和金南庫助理教授領導。他們說，在模板的幫助下，患者的乳房可以使用 3D 打印進行復制，并被醫生用于手術。整個過程是這樣的：首先，對乳房和腫瘤進行建模。然后，將腫瘤的形狀垂直投影在表面上，并使用 3D 打印機打印乳房模型。手術當天對患者進行麻醉后，將乳房模板3D導乳器放置在有腫瘤的乳房上，準確標記手術部位。Ko Beom-seok副教授解釋如下，“使用 3D 乳房模板的乳腺癌手術可確保精確的手術切除邊緣，通過減少再次手術和復發率并實現整體改善的美容效果來盡可能多地保留乳房。”

3D 打印在抗擊乳腺癌中的應用  

Plcoskin – 帶有 PCL 的 3D 打印乳房植入物

 

在歐盟委員會和歐洲研發網絡“Eureka”的支持下，未來幾年將使用 3D 打印開發新的乳房植入物。該項目由韓國生物技術初創公司 Plcoskin 領導。延世大學和荷蘭醫療器械制造商 LipoCoat 也有望為產品開發貢獻他們的專業知識。目標是共同開發可生物降解的基于 PCL 的乳房植入物。因此，植入物將使用 PCL 進行 3D 打印，并使用 LipoCoat 的專利生物涂層技術預先涂上 PCL 膠原蛋白和脂質膜。這種方法有望降低植入物的感染率，并減少手術后患者的不適感。該項目將在未來幾年內獲得 170 萬美元的補貼。