Shukla Medical、3Dプリンティングで手術器具を迅速提供

手術の現場では、1分1秒が患者の予後を左右します。医療機器メーカーにとって、患者受入から執刀医が使うツールに至るプロセスの効率化は不可欠。3Dプリンティングは、手術器具の迅速・カスタム造形を可能にし、この状況を変革しています。

フロリダ拠点のShukla Medicalは、整形外科・脊椎外科向けのユニバーサル器具セットを設計・製造。インプラントの除去・交換を行う「リビジョン手術」に特化し、信頼性が高く短納期で提供できる抜去デバイスが求められています。

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「すべて社内で完結しており、成功の鍵は執刀医の声です」と製品開発マネージャーのZack Sweitzer氏。「医師の実地フィードバックがすべてのプロトタイプを形作り、現場で確実に機能するツールを生み出します。」

多くのインプラントメーカーが既製の抜去ツールを提供していますが、手術現場では不十分なケースが少なくありません。Shukla Medicalはアディティブ製造を活用し、プロトタイプ造形からMarkforgedカーボンファイバープリンターでの量産へ移行。ブレイクスルーはMetal Xの導入で、金属3Dプリンティングが迅速プロトタイピングにコスト効率よく使えるようになりました。

「Metal Xは金属造形の参入障壁を下げ、高精度なプロトタイプを短期間・低コストで作れるようにしました」と機械エンジニアのAdam Gosik-Wolfe氏。「従来の金属加工のような高い初期投資なしで、必要な精度が得られます。」

ワークフローは、執刀医の設計ブリーフから開始。フィードバックを基にカーボンファイバーで初期プロトタイプを造形し、形状・嵌合を検証。承認後、同パーツをMetal Xで再造形し、準機能的な金属ツールとして手術室で実地テスト。この二段階アプローチでスピードと実用性を両立しています。

「プラスチックプロトタイプで形状確認できますが、機械的性能を確認できるのは金属版だけです」とGosik-Wolfe氏。「執刀医にほぼ同等のツールを渡せば、フィードバックの質が劇的に向上します。」

長期的には、金属3Dプリンティングと従来の切削加工を融合予定。CNCプロトタイプは7〜40日かかるのに対し、社内Metal Xプロセスは平均2.7日（外部ベンダーでも6.4日）。「CNCは段取り・プログラミングに手間がかかりますが、3Dプリンティングなら造形後すぐに次へ進めます」とSweitzer氏。

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