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。由于電子放射的劑量會在有限范圍內迅速下降，能夠避免更深的組織受到放療的影響。因此EBT主要用于治療淺表型腫瘤，比如皮膚癌之類的，此外還經常用于腫瘤直接切除手術后的結合治療。

EBT治療的范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）放置于靶區上，這種等效膜的厚度可以設定，從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 癌癥中心研究人員在《臨床應用醫學物理（Journal of Applied Clinical Medical Physics）》雜志上發表了一篇論文，在論文中，他們討論了將3D打印用于制造電子放射治療用等效膜的方法。該方法能夠根據每個病人的表面結構和癌癥狀況，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面、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制造等效膜，如通過一種電子筆波束設計（ electron pencil beam design），然后用銑床制造。但是都有問題，因為病人個體的表面是不規則的，所以在制造過程中往往會產生誤差，從而會導致在治療過程中不必要的高劑量被傳遞到靶區底層的關鍵組織上去。

每個等效膜的設計都是通過Eclipse軟件完成，Eclipse將整個覆蓋面分成一個個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面。 此外，由于每個人的組織都是獨特的，設計時還要為可能的組織異質性留出空間。由于需要考慮到所有病人的可能變量，該模型經歷了多次測試和改進。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，通過這些變量創建的復雜幾何形狀使得3D打印成為制造等效膜的一個理想方法。研究人員將生成的模型轉化為可3D打印文件輸入一臺Makerbot Replicator 2，并用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打印完成后，研究人員隨后用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打印制造的等效膜沒有出現任何臨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，當放射治療被施加于眼鏡區域附近時，防止破壞敏感組織是至關重要的。事實上，研究人員發現對于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，將優化等效膜的設計數據以用于3D打印機的制造。這將這將改善輻射劑量分布的精度，從而減少對治療區域周圍健康組織的破壞。 此外，由于3D打印的成本持續下降，使得低成本、高精確度、完全個性化的等效膜制造成為可能。