به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

reza shamsabadi

  • رضا شمس آبادی*، حمیدرضا باغانی

    در مطالعه حاضر، مقادیر اثرات زیست شناختی نسبی (RBE) مربوط به رادیوایزوتوپ های مختلف ید به منظور مقایسه عملکرد کدهای مونت کارلوی MCSD و GEANT4-DNA در انرژی های پایین مورد بررسی قرار گرفته است. پس از محاسبه طیف الکترون های اوژه حاصل از رادیوایزوتوپ های ید شامل 124I،123Iو 125I توسط کد مونت کارلوی GEANT4، محاسبه مقادیر RBE در افزونه GEANT4-DNA بادر نظر گرفتن مدل B-DNA صورت گرفت. علاوه بر این، مقادیر RBE نیز توسط کد MCDS در شرایط کاملا هوازی برآورد شد. نتایج حاصل از این بررسی نشان داد که استفاده از فیزیک GEANT4-DNA-option4 در افزونه GEANT4-DNA در مرحله فیزیکی نتایج نزدیکتری را در مقایسه با کد MCDS جهت ارزیابی مولفه های زیست شناختی و تخمین RBE نشان می دهد. بیش ترین مقادیر اختلاف به دست آمده در این مطالعه مربوط به فیزیک GEANT4-DNA-option2 بوده که این میزان برای رادیوایزوتوپ های مورد بررسی از 22/3 درصد تا 24/6 درصد متغیر است. از آن جا که آسیب های دورشته ای ایجادشده در مولکولDNA در نهایت می تواند موجب مرگ سلول شود و با توجه به تطابق مناسب بین مقادیر محاسبه شده RBEDSB از طریق کدهای MCDS و GEANT4-DNA، می توان استنباط کرد که کد MCDS نتایج دقیقی را هنگام برآورد آسیب ایجادشده در مولکول DNA (ناشی از تابش های یونیزان) ارایه می دهد.

    کلید واژگان: الکترون های اوژه, شکست های تک رشته ای, شکست های دو رشته ای, شبیه سازی مونت کارلو, اثرات زیست شناختی نسبی
    Reza Shamsabadi *, HamidReza Baghani

    In current study, the relative biological effectiveness (RBE) values relevant to the various Iodine radioisotopes, have been assessed to compare the performance of the MCSD and GEANT4-DNA Monte Carlo codes at low energy regions. After the calculation of the Auger electrons energy spectrum, obtained from the Iodine radioisotopes including 123I, 124I, and 125I through the GEANT4 Monte Carlo code, the calculation of the RBE values was performed through the GEANT4-DNA extension by considering the B-DNA model. In addition, the RBE values were also estimated by the MCDS code in completely aerobic conditions. The results of this study showed that employing the GEANT4-DNA-option4 physics by GEANT4-DNA extension in the physical stage provides near results in comparison with MCDS code for the radiobiological assessments and RBE estimation. The obtained highest difference values in this study were related to the use of GEANT4-DNA-option2 physics which varies from 22.30% to 24.60% for the studied radioisotopes. Since double strand damages along the DNA molecule can eventually lead to the cell death, and due to the appropriable agreement between the calculated results of RBEDSB values through the MCDS and GEANT4-DNA codes, it can be deduced that the MCDS code provides accurate results for the radiation induced DNA damage.

    Keywords: Auger electrons, single strand breaks, double strand breaks, Monte Carlo simulation, Relative biological effectiveness
  • رضا شمس آبادی*، سید حمید ذوالجلالی مقدم، حمیدرضا باغانی، سید علی ذوالجلالی مقدم
    زمینه و هدف

    ازآنجاکه پرتودرمانی سرطان پروستات ممکن است همراه با عوارض جانبی باشد، لذا هدف از مطالعه حاضر بررسی خطر ابتلا به سرطان های ثانویه پس از پرتودرمانی سرطان پروستات در اندام های خارج از میدان است.

    روش بررسی

    داده های هیستوگرام دوز حجمی 39 بیمار مبتلا به سرطان پروستات (که توسط پرتودرمانی سه بعدی تطبیقی درمان شده بودند) استخراج شد و میزان دوز جذب شده در بافت های حساس موردمطالعه با توجه به مفهوم gEUD محاسبه شد. سپس خطر بدخیمی های متعاقب پرتودرمانی سرطان پروستات با استفاده از مدل معرفی شده در گزارش BEIR محاسبه شد.

    یافته ها

    مقادیر gEUD راست روده بین 04/51 گری تا 69/74 گری و برای مثانه از 22/27 گری تا 51/75 گری متغیر بود. حداکثر مقادیر احتمال خطر برای راست روده و مثانه به ترتیب 85/49% و 91/74% محاسبه شد.

    نتیجه گیری

    نتایج حاصل نشان دادند که احتمال بیشتری برای ایجاد بدخیمی های ثانویه در مثانه نسبت به راست روده وجود دارد.

    کلید واژگان: شیمی درمانی, اندام های در معرض خطر, سرطان پروستات, پرتودرمانی, سرطان ثانویه
    Reza Shamsabadi*, Seyed Hamid Zoljalali Moghadam, Hamidreza Baghani, Seyed Ali Zoljalali Moghadam
    Background

    In prostate cancer radiotherapy, due to the proximity of the prostate to the rectum, it can be affected by high radiation doses. It has been reported that about 70% of secondary cancers after prostate cancer radiotherapy occur in the bladder and rectum, which are exposed to direct radiation. Since prostate cancer radiotherapy may be accompanied by side effects, the aim of this study is to investigate the risk of secondary cancers after the radiotherapy of prostate cancer inside the outfield organs.

    Methods

    The dose volume histogram data relevant to 39 patients with prostate cancer (who were treated with 3-dimensional conformal radiotherapy technique in 2022 in Tehran) were extracted, and the uniform absorbed dose inside the sensitive tissues was calculated according to the gEUD concept. Then, the risks of secondary malignancies following prostate cancer radiotherapy were calculated using the model introduced by the BEIR report. Accordingly, the lifetime attributable risk values (LAR) were estimated based on the desired organs and patient age at exposure time through the calculation of Excess relative risk (ERR) and Excess absolute risk (EAR) values.

    Results

    From the obtained results, the gEUD values for the rectum ranged from 51.04 Gy to 74.69 Gy and for the bladder from 27.22 Gy to 75.51 Gy. The maximum calculated risk values for the rectum and bladder were calculated to be 49.85% and 74.91%, respectively. Besides, a significant level of secondary cancer risk within the rectum and bladder was obtained for most of the studied patients. Furthermore, small values of secondary cancer risks were estimated for patients who were irradiated at older ages, and higher ones were obtained for patients who were irradiated at younger ages.

    Conclusion

    The results showed that there is a higher probability of developing secondary malignancies in the bladder than the rectum. The information obtained in this research can improve the performance of the treatment process, so that information about secondary cancers following radiation therapy for prostate cancer will ultimately help doctors design more effective and optimal treatment designs.

    Keywords: chemotherapy, organs at risk, prostate cancer, radiotherapy, second cancer
  • Leyli Mogheiseh, Ali Asghar Mowlavi, Sayyed Bijan Jia, Reza Shamsabadi *
    Proton therapy of liver tumors can be challenging due to the absorbed dose of produced secondary particles in non-target organs. This study aims to evaluate the absorbed dose of secondary particles during the proton therapy of liver cancer through the MCNPX Monte Carlo (MC) code by a simplified MIRD-UF standard phantom. At first, a simplified MC model of MIRD-UF standard phantom was simulated using MCNPX. After the proper proton energies calculation ranging from 90 to 120 MeV for 4×4×4 cm3 tumor irradiation, mesh tally type 3 and F6 tally were used to calculate the depth dose profiles as well as the absorbed dose of protons and secondary particles in non-involved organs. The obtained results illustrated that the fluence of internal secondary particles doses was considerably small in comparison with primary protons. Furthermore, most of neutrons and photons doses were absorbed around the liver tissue for all performed proton energies (i.e., 90 and 120 MeV) which non-target organs did not receive a significant high dose. Furthermore, the absorbed dose of secondary photons and neutrons had slight variations in considered normal tissues near the liver. The calculated results in this study indicated that during the proton therapy of liver cancer, the most contribution of the secondary particle doses was absorbed inside the liver tissue. Hence, it can be expected the probable side effects (secondary cancers) associated with the liver cancer proton therapy may be decreased however, the presence of secondary particles should not be ignored.
    Keywords: Liver cancer, proton therapy, secondary particles, Monte Carlo simulation, non-involved organs
  • فاطمه اخلاقی، سید حمید ذوالجلالی مقدم*، رضا شمس آبادی، مرتضی طالبی، حوریه باقری، علی اکبر ثمری، عماد پروانه اول
    مقدمه

    امروزه ویروس کرونا تمام مرزهای بین‌ الملی را در نوردیده و ظهور این ویروس ناشناخته، زندگی و سلامت میلیون‌ها انسان را تحت تاثیر قرار داده است. شیوع ویروس کرونا در جهان افزون بر اثرگذاری بر تمامی ابعاد سیاسی، اقتصادی و اجتماعی موجب ایجاد تاثیرات روانشناختی فراوان بر جوامع درگیر شده است. 

    روش کار

    مقالات منتشرشده در پایگاه‌ های اطلاعاتی Web of sience،pubmed ،Magiran Scopus ،Embase ،Google Scholar ،Science direct ،ProQuest و Scopus مورد بررسی قرار گرفتند. واژگان مورد جستجو شامل شامل ویروس کرونا، اختلالات روانشناختی، استرس، اضطراب، افسردگی، وسواس، سلامت روانی و غیره بوده که در داده های پایگاه ‌های اطلاعاتی ذکر شده در فاصله زمان سال‌ های 1399-1398 (2020-2019) مورد جستجو قرار گرفتند. در مجموع 65 مقاله، یافت شد که با حذف موارد مشابه، براساس معیارهای ورود و با استناد به گزارشات به روز شده، در نهایت 23 مقاله وارد مطالعه گردید.

    یافته ها

    یکی از مهم‌ترین تبعات همه‌گیری بیماری ویروس کرونا عوارض روانشناختی به جا مانده از آن است. فاکتورهای نگرانی در ارتباط با خطر ابتلای بیماری، وضعیت آینده شغلی و منابع درآمدزایی افراد و خانواده‌ها و همچنین دوران طولانی قرنطینه‌ی خانگی در بروز علایم روانشناختی در عموم مردم تاثیر گذار بودند.

    نتیجه‌ گیری

     سطح اضطراب ایجاد شده در دوران همه گیری ویروس کرونا به طور معنی‌داری تاثیر منفی بر خودکارآمدی و کیفیت سطح زندگی افراد داشت. شناسایی عواملی که موجب به خطر افتادن سلامت روانشناختی در افراد مختلف جامعه می‌شود ضروری است تا با استفاده از شیوه‌های مناسب درمانی بتوان سلامت روان افراد را بهبود بخشید.

    کلید واژگان: ویروس کرونا, پیامدهای روانشناختی, استرس, اضطراب, گروه های حساس
    Fatemeh Akhlaghi, Seyed Hamid Zoljalali Moghaddam*, Reza Shamsabadi, Morteza Talebi, Hourieh Bagheri, AliAkbar Samari, Emad Parvaneh Aval
    Introduction

    Today, the corona virus has crossed all international borders and the emergence of this unknown virus has affected the lives and health of millions of people. The spread of coronavirus in the world, in addition to affecting all political, economic and social dimensions, has caused many psychological effects on the communities involved.

    Methods

    Published papers in Web of sience، pubmed، Magiran Scopus، Embase، Google Scholar، Science direct، ProQuest and Scopus databases were reviewed. Search items have included corona virus, psychological disorders, stress, anxiety, depression, obsessive-compulsive disorder, mental health, etc. which searched in the mentioned databases in the period of 2019-2020. A total of 65 papers were found in which by eliminating similar cases, based on inclusion criteria and citing updated reports, finally 23 article were included in the study.

    Results

    One of the most important consequences of the epidemic of coronavirus is its psychological effects. Concern factors related to the risk of disease, future employment status and sources of income for individuals and families, as well as the long period of home quarantine were influential in the development of psychological symptoms in the general public.

    Conclusion

    The level of anxiety created during the corona virus epidemic had a significant negative effect on self-efficacy and quality of life. Identifying the factors that endanger the mental health of different people in the community is essential to improve the mental health of people using appropriate treatment methods

    Keywords: Coronavirus, Psychological consequences, Stress, Anxiety, Sensitive groups
  • رضا شمس آبادی*، سید حمید ذوالجلالی مقدم، حمیدرضا باغانی، سید ربیع مهدوی
    زمینه و هدف

    رشد چشم گیر تکنولوژی چاپ سه بعدی در سال های اخیر موجب کاربرد این فناوری نوین در بسیاری از زمینه های پزشکی شده است به طوریکه مطالعات انجام شده در دهه های اخیر نشان دهنده اهمیت ویژه این تکنولوژی در بهبود عملکرد بسیاری از روش های درمانی می باشد. از آنجا که جراحی یکی از اصلی ترین روش های درمان در حوزه پزشکی محسوب می شود، ظهور تکنولوژی چاپ سه بعدی در زمینه جراحی و ایجاد قسمت های مختلف بدن بیمار، موجب بهبود عملکرد جراح و افزایش سطح دقت و کیفیت جراحی خواهد شد. در واقع از آنجا که جراحی های پیچیده جهت اطمینان از موفقیت آمیز بودن روش درمانی به کاررفته نیازمند درک بصری دقیق تر قبل از عمل بوده، تکنولوژی چاپ سه بعدی می تواند به عنوان یک روش نوید بخش برای تولید مدل های دقیق تر، سریع تر و ارزان تر در نظر گرفته شود. علاوه براین، امکان تولید محصولات بسیار تخصصی برای طیف گسترده ای از بیماران توسط فرآیند چاپ سه بعدی، به عنوان انقلابی در علم و هم چنین صنعت شناخته شود. بنابراین با توجه به اهمیت بیش از پیش فرآیند چاپ سه بعدی در جراحی های پزشکی، هدف از انجام مطالعه مروری حاضر، بررسی وضعیت فعلی فناوری چاپ سه بعدی و کاربردهای بالینی آن در ایجاد قسمت های سه بعدی مختلف بدن بیماران با استفاده از داده های تصویربرداری پزشکی جهت به کارگیری در فرآیند های جراحی می باشد.

    روش کار

    برای بررسی کاربردهای تکنولوژی چاپ سه بعدی در جراحی، با جستجو در مقالات نمایه شده در پایگاه های داده فارسی و لاتین Scopus ،PubMed ،Science direct ،Scholar ، در نهایت تعداد 34 مطالعه مرور گردیدند.

    یافته ها

    نتایج مطالعات انجام شده نشان دهنده اهمیت بالقوه تکنولوژی چاپ سه بعدی در جراحی می باشد به طوریکه می تواند منجر به بهبود نتایج درمانی به دست آمده شود. هم چنین از آنجا که وسایل تولید شده توسط فن آوری چاپ سه بعدی، متناسب با آناتومی هر بیمار می باشد، بکارگیری این وسایل می تواند خطاهای مرتبط به وجود آمده در حین عمل را کاهش دهد. در این مقاله سعی شده است تا کاربردهایی هم چون جراحی فک و صورت، ستون فقرات، کبد و... به طور خلاصه مورد بحث قرار گیرد. شایان ذکر است علاوه بر مزایای بسیار با ارزش این تکنولوژی، می توان به معایبی هم چون محدودیت در اندازه چاپ و هزینه بر بودن فرآیند چاپ اشاره کرد که مطالعات بسیاری سعی در رفع کاستی های موجود تکنولوژی چاپ سه بعدی در کاربردهای بالینی دارند.

    کلید واژگان: تکنولوژی چاپ سه بعدی, جراحی, نمونه سازی سریع, آموزش جراحی, طراحی درمان
    Reza Shamsabadi*, Seyed Hamid Zoljalali Moghaddam, Hamid Reza Baghani, Seyed Rabi Mahdavi
    Background & Aims

    The considerable growth of 3D printing technology in recent years has led to the application of this emerging technology in many medical fields, in which recently performed studies have shown the special importance of this technology which can enhance the results of the treatment method. Since, surgery is one of the main modalities to treat patients, the advent of 3D printing technology in surgery and the creation of different patient organs with 3D printers, improve the surgeon's performance. Hence, the accuracy and quality of the surgery can be enhanced. The aim of this study was to review the current statues and the applications of the 3D printing technology in surgery.

    Methods

    By searching the indexed articles in Persian and Latin databases, Scopus, PubMed, Science direct, Scholar, 34 studies were reviewed.

    Results

    3D printing applications in surgery: Generally, the ability to generate a physical object with complex structures from a digital model has been introduced as the 3D printing technology which offers many advantages over the traditional manufacturing. The most important advantage of 3D printing technology is the ability to produce objects based on individual needs in which can reduce the costs of their production. Furthermore, complex preoperative procedures can be practiced. In other words, 3D printed models allow physicians to become familiar with medical procedures which possible problems created during the operation, can be identified before the operation. This modern technology generally includes three main steps to generate 3D objects from imaging data. The first step is the acquisition of image data. Then, the interest region is extracted which is termed as the segmentation. Finally, the digital data is transferred to the 3D printers to produce the 3D object.  For 3D model production, printer selection highly depends on speed, accuracy, cost, and availability of the printing materials. Recent advances in 3D printing technology have made it possible to use various biocompatible materials such as titanium and degradable polyesters to produce 3D models. Complex surgeries require more precise visual understanding before the surgery to ensure about the success of the treatment. In this regard, 3D printing technology can be a promising way to produce faster and cheaper models. In addition, this modern technology enables producers to produce highly specialized products for a wide range of patient organs. Applying a physical model results in better performance and greater visual perception about the desired treatment area, which can significantly reduce the side effects during surgery. Since a large contribution of the surgical process can be performed outside the operating room hence, 3D printed models can reduce the operation time. In fact, before the operation, surgeons will have enough time to make decisions, evaluate solutions and focus on other key elements during the operation. So, based on the basic role of 3D printing technology in surgery, the purpose of the present review is to investigate the current state of 3D printing technology and its clinical application in surgery for the construction of various 3D organs via medical imaging data. In this paper, some applications such as maxillofacial, spinal, liver, etc., are briefly discussed. Maxilla-facial and cranial facial reconstruction are the complex procedure which have been one of the first and most proven applications of 3D printing in the field of surgery to correct the facial deformities after the tumor resection. In this method with the application of 3D printers, at first, a 3D model of the desired anatomy is prepared to reduce a significant amount of time for linking the titanium plates to transplant adjacent bones (while the patient is anesthetized). Also, the production of titanium implants using the 3D printers will result in a very precise fit with the target tissue, the risks of maxillofacial surgery can be reduced.The use of 3D printing applications before or during complex surgeries like congenital heart defects has been reported in several studies. Since, acquiring to the real anatomical structures in patients with complex congenital defects, are sometimes unpredictable, treatment planning and surgical decision-making require a thorough understanding of three-dimensional anatomy. Therefore, the 3D printing technique, as a widely used method in all medical fields can overcome the defects of common preoperative imaging, especially in cardiovascular surgery.The other application of 3D printing technology includes spinal surgery in which due to the complex anatomy of the spine and the delicate nature of the surrounding structures, 3D printers will improve preoperative planning and increase the accuracy during the surgery.Liver surgery can be another suitable candidate for performing 3D printing technology to create 3D printing models. The two main applications of 3D printing technology in this field include training or necessary planning for surgery and liver functional cell printing through bio-printing technology that can be used in the study of liver disease and pharmaceutical research.Renal tumor resection is the other example of 3D printing applications in which 3D models have an exclusive role to enhance the accuracy of renal surgery. The 3D printed models can accurately display three-dimensional spatial relationships between different anatomical and pathological structures. Three-dimensional printed kidney models may also facilitate interdisciplinary communication and decision-making about the management of patients undergoing renal surgery.  In the field of renal surgeries, employing of 3D printed models plays a specific performance to train young surgeons which consequently increases the practical skills of surgeons which can accurately visualize the anatomical and morphological relationship compared to volumetric imaging.The obtained results of performed studies in the field of 3D printing show the potential significance of this technology in surgery which can lead to improvement of therapeutic outcomes. Since the printed models by 3D printing technology have an appropriate fit to the anatomy, the use of these models can reduce the associated errors during surgery.It is worth noting that despite the valuable advantages of this technology, some disadvantages such as limited printing size and costly printing process can be discussed which many studies try to address the deficiency of 3D printing technology in clinical applications. The cost of 3D printed models varies according to the type of performed printing method and applicable software which requires specialized users. The main mentioned costs for 3D model creation include hardware, software, and printed materials. In the future, the production costs of 3D models would be likely reduced in which the use of 3D models would become more traditional in common clinical operation. The 3D printed physical models are based on medical imaging which are prone to errors during the imaging procedures. Hence, increasing the accuracy of creating printed models requires improving the clinical imaging methods. Generally, with the advances in this modern technology, faster, cheaper, and more accurate models can be produced.

    Keywords: 3D printing technology, Surgery, Rapid prototyping, Surgical training, Treatment planning
  • سید حمید ذوالجلالی مقدم*، رضا شمس آبادی، حامد غفاری، سید ربیع مهدوی، حمیدرضا باغانی

    سرطان پستان به عنوان یکی از مهمترین عوامل مرگ و میر در زنان، اهمیت زیادی دارد. بنابراین تشخیص و درمان زودهنگام آن به خصوص با استفاده از تکنولوژیهای جدید، نقش به سزایی در مدیریت صحیح این بیماری خواهد داشت. پرتودرمانی یکی از گزینه های اصلی برای معالجه و مدیریت سرطان پستان می باشد. امروزه از تکنولوژی چاپ سه بعدی، برای نمونه سازی سریع اشیاء با کیفیت بالا، استفاده می شود، به طوریکه این فناوری در حوزه های پزشکی نوین، به ویژه در جراحی، پرتودرمانی، رادیولوژی و غیره نقش مهمی ایفا می کند. مطالعات متعددی وجود دارد که نشان می دهد این تکنولوژی، نقش امیدوار کننده ای در بهبود روش های پرتودرمانی سرطان پستان داشته است. این مطالعه به کاربردهای این تکنولوژی برای درمان سرطان پستان توسط بیم های الکترونی و فوتونی مگا ولتاژ، می پردازد. این کاربردها شامل بولوس، اپلیکاتورها، وسایل ثابت کننده پرتودرمانی در حین عمل و جبران کننده ها می باشند.

    کلید واژگان: تکنولوژی چاپ سه بعدی, پرتودرمانی, سرطان پستان, بولوس, اپلیکاتور, ثابت کننده, جبران کننده
    Seyed Hamid Zoljalali Moghaddam*, Reza Shams Abadi, Hamed Ghaffari, Seied Rabi Mahdavi, HamidReza Baghani

    Breast cancer is considered as one of the main causes of cancer death in women. Early diagnosis and treatment, especially by modern technologies play major roles in management of breast cancer. Radiation therapy is known as one of the main treatment options for breast cancer. Nowadays, 3D printing technology is also used to rapidly construct objects with high quality. Many studies have shown the positive effects of this technology on the results of cancer radiation therapy. The aim of this study was to review the application of 3D printing technology in treatment of breast cancer by mega voltage electron and photon beams, including bolus, applicators, immobilizer devices, and compensators. Creating personalized treatment devices by 3D printing technology reduces treatment errors, therefore, the prescribed dose is increased in the treatment area and subsequently improves treatment outcomes. In spite of the valuable benefits of this technology, there are some disadvantages such as size limitations and the number of materials used for printing. Indeed, recent studies are trying to fix the shortcomings of 3D printing technologies in clinical applications.

    Keywords: breast cancer, radiotherapy, 3D printing, bolus, applicator, fixator, compensator
  • سید حمید ذوالجلالی مقدم*، حامد غفاری، رضا شمس آبادی، سید ربیع مهدوی، حمیدرضا باغانی

    امروزه از فناوری چاپ سه بعدی برای نمونه سازی سریع اجسام با کیفیت بالا استفاده می‌شود، به طوری که این فناوری نقش مهمی در زمینه‌های مدرن پزشکی، به ویژه در جراحی، پرتودرمانی، رادیولوژی و غیره دارد. به طور کلی، روند ایجاد یک جسم فیزیکی از یک مدل دیجیتال به عنوان یک تعریف ساده از چاپ سه بعدی در نظر گرفته شده است. در مقایسه با چاپگرهای معمولی، چاپگرهای سه بعدی یک مدل سه بعدی فیزیکی از هدف مورد نظر را ایجاد می‌کنند. ایجاد یک مدل توسط چاپگر سه بعدی به یک مدل سه بعدی دیجیتال نیاز دارد که می‌تواند با اسکن مجموعه ای از تصاویر سه بعدی یا ترسیم آنها با استفاده از نرم افزار طراحی CAD و همچنین با استفاده از داده‌های توموگرافی کامپیوتری (CT) یا تصویربرداری با تشدید مغناطیسی (MRI) حاصل شود. امروزه چاپگرهای سه بعدی قادر به تولید الگویی واقع گرایانه از هندسه‌های پیچیده هستند ، بنابراین فناوری چاپ سه بعدی می‌تواند یک روش مکمل و امیدوار‌کننده برای درمان بیماران و ساخت تجهیزات خاص برای آنها، به ویژه در رادیوتراپی باشد. فناوری چاپ سه بعدی روشی سریع، عملی و ارزان برای رساندن دوز یکنواخت به حجم مورد نظر و در عین محافظت از بافت های سالم در میدان تابش است. به علاوه، این فناوری باعث کاهش ناراحتی بیمار می‌شود که می تواند دستگاه‌های رادیوتراپی خاصی را برای هر بیمار فراهم کند. استفاده از دستگاه های چاپ سه بعدی، بر اساس ویژگی های آناتومیکی هر بیمار در رادیوتراپی ، مانند بولوس و وسایل ثابت کننده می تواند عدم اطمینان روزانه (در انجام رادیوتراپی) را کاهش دهد و هم‌چنین دقت درمان را افزایش دهد. فناوری چاپ سه بعدی کاربران را قادر می سازد تا از مواد مختلفی برای عملکرد بهتر روش رادیوتراپی استفاده کنند. PLA و ABS به عنوان متداول‌ترین مواد مورد استفاده در فناوری چاپ سه بعدی معرفی شده اند. PLA نوعی پلیمر پلاستیکی بدون بو است که می تواند در بسیاری از صنایع مانند ایمپلنت های زیست تخریب پذیر و بسته بندی مواد غذایی مورد استفاده قرار گیرد. ABS مقاوم‌تر از PLA است به طوریکه می تواند درجه حرارت بالا را تحمل کند. فناوری چاپ سه بعدی پتانسیل بالایی برای بهبود دقت و کارایی رادیوتراپی شخصی دارد به گونه ای که این فناوری روشی نسبتا ارزان و موثر برای تولید دستگاه های مبتنی بر آناتومی فردی در رادیوتراپی را ارایه می دهد. استفاده عملی از فناوری چاپ سه بعدی در پرتودرمانی می تواند نتایج درمان را بهبود بخشد و خطای درمانی را کاهش دهد به طوریکه نقاط ضعف روش های رادیوتراپی سنتی قابل رفع می باشد.

    کلید واژگان: تکنولوژی چاپ سه بعدی, پرتودرمانی, سرطان, بلوس, اپلیکاتورهای براکی تراپی
    Seyed Hamid Zoljalali Moghaddam *, Hamed Ghaffari, Reza Shams Abadi, Seied Rabi Mahdavi, Hamid Reza Baghani

    Nowadays, 3D printing technology is used for rapid prototyping of high quality objects, so that this technology plays an important role in the modern fields of medicine, especially in surgery, radiation therapy, radiology and etc. Generally, the process of creating a physical object from a digital model is considered as a simple definition of 3D printing. Compared to conventional printers, 3D printers create a physical 3D model of the desire target. Creation of a model by 3D printer requires a digital 3D model which can be obtained by scanning a set of 3D images or drawing them using CAD design software, as well as using computed tomography (CT) data or magnetic resonance imaging (MRI) imaging. Then, this digital model is sent to the printer and finally, a 3D layer-by-layer model is created. The whole mentioned process is called as fast prototyping or 3D printing. Since, personal radiotherapy is introduced as one of the main modality for the treatment and management of various cancers, requires precise details to improve the performance of the employed modality. Todays, 3D printers are able to produce a realistic model of complex geometries, so 3D printing technology can be a complementary and promising method for treating patients and making specific equipment for them, especially in radiotherapy. The dramatic growth of 3D printing technology in various fields of medicine in recent years, has led to the introduction of new applications of this technology in these fields, so that the importance of this technology in improving the performance of treatment modalities, has been reported in several recent studies. The use of 3D printing technology will reduce the cost of radiation therapy which as a promising method, can enhance the efficacy of employed modality. Performed studies have shown that 3D printing technology is a fast, practical and inexpensive method for delivering a uniform dose to the target volume while protecting healthy tissues in the radiation field. Furthermore, this technology reduces patient discomfort which can provide specific radiotherapy devices to each patient. The employment of 3D printed devices, based on the anatomical features of each patient in radiotherapy, such as bolus and fixed devices can reduce daily uncertainty (in radiotherapy) and also increase the accuracy of treatment. 3D printing technology enables users to employ various materials for better performance of radiotherapy method. So far, several materials have been used and evaluated to produce the desired 3D object via the 3D printing technology, including polylactic acid (PLA), acrylonitrile butadiene styrene (ABS), polyethylene terephthalate glycol (PETG), thermoplastic elastomers (TPE), Polyamide (PA, also called nylon), thermoplastic polyurethane (TPU), and polyvinyl acetate. The accuracy and efficacy of 3D printing technology highly depends on the performed materials for creation of the 3D objects. PLA and ABS have been introduced as the most common performed materials in 3D printing technology. PLA is a type of odorless plastic polymer which can be used in many industries, such as biodegradable implants and food packaging. ABS is more resistant than PLA which can tolerate the high temperatures. PA material is flexible, very cohesive and very resistant as a plastic polymer as well. The most common use of TPE has been introduced in the construction of flexible objects which with the use of this material objects can be created in a short time. PETG materials are a combination of PET and glycols with different concentrations. All the mentioned materials are available in the form of filaments with diameters of 1.75 mm and 3 mm. Performed investigations in our present work have shown that patient-specific devices can be generated from volumetric CT images or MRI data by 3D printing. In fact, 3D printing technology has great potential for improving the accuracy and efficiency of personal radiotherapy which this technology offers a relatively inexpensive and effective method to produce devices based on individual anatomy in radiotherapy. The practical usage of the 3D printing technology in radiation therapy can improve treatment outcomes and reduce treatment error which the weaknesses of traditional radiotherapy methods can be eliminated. Due to the advantages of this new method, the main aim of present review is to introduce some applications of 3D printing technology in radiotherapy, as a new approach in this therapeutic method, such as bolus, phantoms, brachytherapy applicators, filters, patient fixation devices, compensatory blocks and grid blocks. In most of the performed studies, the advent of 3D printing technology in the field of radiotherapy has been reported as a cost-effective and accessible method so that more practical parts can be produced. Performed studies also showed that the favorable agreement between the printed model in terms of matching the unique body geometry of each patient will reduce the side effects of radiation to healthy tissues..

    Keywords: 3D printing technology, Radiotherapy, Cancer, Bolus, Brachytherapy applicators
سامانه نویسندگان
  • دکتر رضا شمس آبادی
    دکتر رضا شمس آبادی

اطلاعات نویسنده(گان) توسط ایشان ثبت و تکمیل شده‌است. برای مشاهده مشخصات و فهرست همه مطالب، صفحه رزومه ایشان را ببینید.
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال