大头丸通常用于保护人体免受针对特定区域的放射治疗，而3D打印可以帮助简化其生产。四名澳大利亚研究人员发表了一篇论文，题为“ 3D打印鼻推注与传统蜡推注在成本效益，体积精度和剂量效应上的比较”，有关他们的工作，评估了3D打印鼻推注之间的剂量，体积和成本差异。还有一种用传统蜡制成

该团队写道：“三维打印可以将数字模型从通过3D超声，计算机断层扫描（CT）和磁共振成像创建的数据集转换为物理对象。” “在放射治疗中，由于青岛3D打印推注具有耐用性，并且比手动制造的蜡或凝胶推注具有更好的患者表面接触性，因此正成为理想的患者推注。

由于轮廓的变化，鼻子是皮肤癌治疗中最困难的区域之一。但是，为了确保将完整剂量的放射疗法传递到患者的皮肤表面，并且将剂量均匀分布到鼻子，重要的是，推注要覆盖并贴合鼻子。

用蜡制成鼻涕是一个劳动密集型的过程，因为技术人员的技能水平会影响剂量和体积的准确性，并且过程本身也会有变化，例如不完美的皮肤接触或气孔缺陷。但是3D打印推注没有这些问题。

“这项研究旨在检查鼻腔光子放射治疗计划中证明的手工制造的蜡推注与青岛3D打印的外壳与虚拟推注之间的体积，尺寸和剂量差异，并探讨哪种推注更昂贵-有效地生产。”研究人员解释说。

该团队招募了24名志愿者，并使用藻酸盐和巴黎石膏对他们的鼻子进行石膏印象。将每个阳性石膏印模均以2毫米的切片进行CT扫描，然后将扫描结果导入到治疗计划系统（TPS）中，进行轮廓处理，然后进行“ 3D虚拟推注和平行的相对6MV侧向场采用塌陷锥算法进行计划”。每个虚拟推注（VB）计划都是使用蜡以传统方式制作的，然后在Ultimaker 2+上从PLA进行3D打印。

为每个青岛3D打印公司的外壳制作了一个副本，以检查装配和再现性的一致性。3D打印参数包括：

• 层高0.2毫米
• 外围厚度为0.5毫米
• 顶部/底部厚度0.8毫米
• 100％和18％填充密度

研究人员写道：“为了比较体积变化和剂量，对每个构造的大剂量进行了CT扫描，并生成了一个复制参考计划场的计划。”

对每个推注进行轮廓绘制，然后通过CT扫描评估“参考计划的VB轮廓”中是否存在体积变化。然后，将石膏印象计划复制到两种推注的CT图像数据集，然后团队记录并比较四个不同点的剂量。

研究人员解释说：“在计划中，将A，B和C点尽可能靠近同一位置放置，接受准确点位置（真实切片或切片之间）的差异，并且每次扫描时推注并非完全笔直。” “此外，在VB计划上创建了一个伪PTV，将其复制到所有其他推注数据集，并记录该体积的最大剂量和平均剂量。”

他们还计算剂量计算以进行更多的剂量学分析-一次在18％填充壳中加水，两次在100％壳中填充水，再用蜡填充。进行了CT扫描，研究小组计算了每个定义点的剂量分布差异，以及原始参考计划和大剂量的假PTV的最大剂量和平均剂量。

研究人员写道：“虚拟弹丸（VB）与蜡之间以及VB与18％和100％3D弹壳之间的平均体积差异为-3.05±11.06 cm 3，-1.03±8.09​​ cm 3  和1.31±2.63 cm 3，分别。虽然100％装满水的3D外壳和VB计划之间的点数和平均剂量没有显着差异（P > 0.05），但与VB相比，100％装满蜡的3D外壳的这些剂量指标的组内系数剂量（0.69–0.96）高于填充水和蜡的18％和100％3D外壳的剂量（0.48–0.88）。”

还分析了制造大剂量的制造时间和材料成本。该团队专注于此方面的耗材成本，但不包括青岛3D打印机的购买成本，维护和部件的未来更换以及蜡推注的工具和水浴。在48种3D打印的大剂量药丸中，有3个没有完全印制，因此浪费的时间也被排除在成本分析之外。

您可以在下表中看到，蜡丸的平均材料成本和员工时间要比3D打印的高。3D打印18％填充壳的平均时间为529分钟，而100％填充壳的打印时间为747分钟。

“由于18％的shell在所有100％的shell之前都已完成转换和完成，因此18％的shell组的工作时间总成本较高，这是因为工作人员更加熟悉将DICOM转换为.com的过程。 100％的炮弹组。”研究人员解释说。

总体而言，用于光子鼻治疗的3D打印大剂量药丸比起蜡疗剂更准确，更具成本效益，并且可能为患者带来更好的体验。

“当以100％的外壳填充密度打印并充满水时，3D大剂量外壳可以精确地复制参考计划剂量。研究人员总结说，三维打印的弹药壳可产生优异的弹药几何形状，比传统的蜡弹药更具成本效益，并且不需要与传统的蜡弹药相同的生产技术。