3Dプリントが医学の世界でどのようにその地位を確立しているか

3D印刷は、ここ数年、ゆっくりと、しかし確実に医療の世界で定着してきました。すべての病院で3Dプリンターを目にするまでにはまだ長い道のりがありますが、最近の成功と革新は、実際には、以前の予想よりも1日が近い可能性があることを示唆しています。医師と3D印刷の専門家が、このテクノロジーを患者の生活を変えるために適用している最もエキサイティングな方法のいくつかを見てみましょう…

義肢

義肢は常に非常に高価であり、特により洗練されたモデルです。 3D印刷により、医師は個々の患者に合うように作られた高度な補綴物を設計および提供できます。これにより、他の方法では費用効果が高くないデザインが作成され、切断者の生活の質が劇的に向上しました。 Paragon Rapid Technologiesは、この分野で特に優れていることを証明しており、Touch Bionicsと協力して、高品質のプラスチックから世界初の多関節義手を作成しています。

医療モデル

3D印刷は、医療スキャンを実物大の鮮明なモデルに変換するために使用されてきました。これらは、3Fakturによって作成されたカラフルなモデルのように、教育目的で使用することも、医師の仕事を支援して複雑な医療手順を計画するのに役立てることもできます。 2016年10月、このアプローチにより、ニューヨークの医師は、男の子の頭の3Dスキャンが印刷され、27時間の手術の準備に使用された後、頭に結合して生まれた双子をうまく分離することができました。これらのモデルは、癌や腫瘍が体全体にどのように広がるかをよりよく理解するための医学研究でも使用されています。

医薬品

3Dプリンターを使用して、錠剤の形で個別化医療を作成する研究が進行中であるため、処方箋をその場で記入することができます。幸運なことに、このテクノロジーのパイオニアの1人であるAlvaro Goyanes博士に詳細なインタビューを行い、その開発と潜在的なアプリケーションについての洞察を提供しました。

医療用インプラント

すべての要素を個々の患者の要件に合わせて正確に調整する必要があるため、医療用インプラントはその性質上、製造が非常に困難です。ただし、医師はすでに3D印刷の精度と柔軟性を利用して、多くの高度なアプリケーション向けにインプラントを設計しています。特に、3D印刷の骨の研究は近年大きな進歩を遂げており、ジョンソンマッセイは最近、貴金属を使用して抗菌インプラントを印刷する新しいアプローチを発表しました。

いくつかのケースでは、この作業は患者の命を救いました。たとえば、2014年、オランダの医師は3D印刷を使用して、患者の頭蓋骨の上部を交換しました。患者は、過度の骨の成長が頭蓋骨を脳に押し付けているというまれな状態に苦しんでいました。これは、医師の介入がなければ致命的であることが証明されたでしょう。

キャストとブレース

体に合わないキャストやブレースに苦しんでいる患者のために、3D印刷により、病院は骨折が治癒する間の不快感を最小限に抑えるように調整されたピースを作成したり、関節痛や同様の状態に苦しんでいる患者に最適なサポートを提供したりできます。このような設計は、超音波などの治療を適用する際に、医師がより快適で、より衛生的で、作業しやすくなります。これは、慣れ親しんだアプローチの大幅な改善です。

人間の臓器

サイエンスフィクションの領域からはまっすぐに見えるかもしれませんが、3Dバイオプリンティングを使用して人間の臓器全体を印刷できるようになるまでそう長くはかからないでしょう。これまでに見た有望な結果は次のとおりです。

• コーネル大学は心臓弁の印刷に成功しました
• 人工内耳用の3D印刷用金型で、軟骨を周囲に成長させることができます
• 移植可能な臓器全体を印刷するための扉を開く人工血管

穴あけおよび切断ガイド

手術前に外科医用のカスタムドリルガイドとカッティングガイドを印刷することで、病院はかなりの時間とお金を節約できます。これらのガイドは、患者に完全にフィットするように設計できるだけでなく、外科医の個人的な好みにも対応できるため、可能な限り最高の精度で実行できます。外科医は通常、ある程度の柔軟性を提供するために多数のツールを使用して手術室に入りますが、必要な正確なツールを事前に印刷すると、全体的な効率が向上し、可能な限り短い時間で手術を完了できるようになります。

このようなツールは、骨変形の治療や膝の手術中に特に有用であることが証明されています。歯科医が患者固有のツールに簡単にアクセスできるようにするために、同様のアプローチが歯科でも使用されています。

未来

新しいテクノロジーが医療分野で完全に定着するには時間がかかりますが、3Dプリントが定着していることは間違いありません。患者の生活を向上させ、医師の能力を向上させるためのテクノロジーの適用がますます成功するにつれて、それに応じて進化する新しい材料、テクノロジー、プロセス、および標準が確実に見られます。 3D印刷は、医療部門のツールとテクノロジーに関する厳しい規制と要件を満たす立場にあるため、これらのイノベーションを世界中の病院に導入できます。