現在、新型コロナウイルス感染症の猛威が人々の心に影響を与えており、国内外の医療専門家や研究者がウイルス研究やワクチン開発に懸命に取り組んでいます。3Dプリンター業界では、「中国初の新型コロナウイルス肺感染症の3Dモデルの造形と印刷に成功」「医療用ゴーグルの3Dプリント」「マスクの3Dプリント」が大きな注目を集めている。

新型コロナウイルス感染症の 3D プリントモデル

3Dプリントされた医療用ゴーグル

3Dプリンターが医療に使用されるのはこれが初めてではない。医療への積層造形技術の導入は、医療分野における新たな革命とみなされており、手術計画、トレーニングモデル、個別化医療機器、個別化人工インプラントの応用に徐々に浸透しています。

手術リハーサルモデル

リスクが高く難しい手術では、医療従事者による術前計画が非常に重要です。以前の手術リハーサル プロセスでは、医療従事者は CT、MRI、その他の画像機器を通じて患者データを取得し、ソフトウェアによって 2 次元の医療画像を現実的な 3 次元データに変換する必要があることがよくありました。現在、医療従事者は 3D プリンターなどのデバイスを使用して 3D モデルを直接印刷できるようになりました。これにより、医師が正確な手術計画を実行し、手術の成功率を向上させるだけでなく、手術計画に関する医療従事者と患者の間の意思疎通や意思疎通も容易になります。

北アイルランドのベルファスト市立病院の外科医は、3Dプリントした腎臓のレプリカを使用して手術のプレビューを行い、腎嚢胞を完全に除去して重要な移植を達成し、レシピエントの回復を短縮することに成功した。

3D プリントされた 1:1 腎臓モデル

操作ガイド

手術中の補助手術器具として、手術ガイド プレートは医療従事者が手術計画を正確に実行するのに役立ちます。現在、外科用ガイド プレートの種類には、関節ガイド プレート、脊椎ガイド プレート、口腔インプラント ガイド プレートなどがあります。3D プリンターで作成された手術ガイド ボードを使用すると、3D スキャン技術を通じて患者の患部から 3D データを取得できるため、医師は最も信頼できる情報を取得して手術をより適切に計画できます。第二に、従来の手術用ガイド プレート製造技術の欠点を補いながら、必要に応じてガイド プレートのサイズと形状を調整できます。そうすることで、さまざまな患者が実際のニーズを満たすガイド プレートを使用できるようになります。製造コストもそれほど高くなく、平均的な患者でも購入することができます。

歯科用途

近年、歯科医療への3Dプリンターの応用が注目を集めています。一般に、歯科における 3D プリンターの応用は、主に金属歯と目に見えない矯正装置の設計と製造に焦点を当てています。3D プリンター技術の出現により、矯正器具を必要とする人々にカスタマイズの可能性がさらに広がりました。歯科矯正のさまざまな段階で、矯正医はさまざまなブレースを必要とします。3Dプリンターは健康な歯の発育に貢献できるだけでなく、矯正装置のコストも削減できます。

3 D 口腔スキャン、CAD 設計ソフトウェア、および 3 D プリンターの使用はいずれも、歯科用ワックス、詰め物、クラウン、およびデジタル技術の重要性は、医師が徐々にモデルを作成し、義歯、歯科用製品を自分で行う必要がないことです。歯科技工士の仕事ではありますが、口腔疾患の診断や口腔外科そのものに戻るために、より多くの時間を費やす必要があります。歯科技工士の場合は、医院から遠く離れていても、患者の口腔データさえあれば、医師の要望に応じてカスタマイズして精密な歯科用製品を作ることができます。

リハビリテーション機器

矯正インソール、バイオニックハンド、補聴器などのリハビリテーション機器に 3D プリンターがもたらす真の価値は、正確なカスタマイズを実現するだけでなく、従来の製造方法を正確かつ効率的なデジタル製造技術に置き換えて、個人のコストを削減することでもあります。カスタマイズされたリハビリテーション医療機器を提供し、製造サイクルを短縮します。3Dプリンターの技術は多様化しており、3Dプリンターの素材も様々です。SLA 硬化 3D プリンタ技術は、処理速度が速く、精度が高く、表面品質が良く、感光性樹脂材料が適度なコストであるという利点により、医療機器業界のラピッドプロトタイピングに広く使用されています。

3Dプリンターによるマスカスタマイズを実現した補聴器住宅業界を例に挙げてみましょう。従来の方法では、技術者は患者の外耳道をモデル化して射出成形型を作成する必要がありました。そして、紫外線を使ってプラスチック製品を作ります。補聴器の最終形状は、プラスチック製品に音孔をあけ、手作業で加工して得られます。このプロセスで問題が発生した場合は、モデルを作り直す必要があります。3D プリンターを使用して補聴器を作成するプロセスは、シリコン型の設計、または 3D スキャナーで行われる患者の外耳道の印象から始まります。次に、CAD ソフトウェアを使用して、スキャンしたデータを 3D プリンターで読み取れるデザイン ファイルに変換します。デザイナーはソフトウェアを使用して 3 次元画像を修正し、最終製品の形状を作成できます。

3D プリンター技術は、低コスト、短納期、組み立て不要、デザイン性の高さなどの利点により、多くの企業に支持されています。3Dプリンターと医療を組み合わせることで、パーソナライズされたカスタマイズとラピッドプロトタイピングの特性が最大限に発揮されます。3D プリンターはある意味ツールですが、他のテクノロジーや特定のアプリケーションと組み合わせることで、無限の価値と想像力を発揮できます。近年、中国の医療市場シェアの継続的な拡大に伴い、3Dプリント医療製品の開発は抗しがたいトレンドとなっています。中国のあらゆるレベルの政府部門も、医療用 3D プリンター産業の発展を支援するために多くの政策を導入しています。

私たちは、積層造形技術の継続的な開発が医療分野と医療産業にさらに破壊的なイノベーションをもたらすと強く信じています。デジタル 3D プリンター技術も引き続き医療業界との協力を深め、医療業界のインテリジェントで効率的かつ専門的な変革を促進します。