医学および歯科における付加製造

医療および歯科分野では、すべての患者に固有の問題と解決策があります。これが、多くの場合、高度なカスタマイズと精度が要求される理由です。また、カスタマイズされたソリューションと処理に関しては、アディティブ マニュファクチャリングほど優れた製造技術は他にありません。実際、3D プリンティングは、COVID-19 パンデミックなど、世界が直面しているさまざまな緊張に対処するためのローカライズされたオプション、ソリューション、およびツールを提供します。

医療および歯科分野でアディティブ マニュファクチャリングを使用する理由

生体適合性

3D プリントで利用できる多くの生体適合性材料があります。これは、人間の組織と接触するインプラント、人工装具、義歯などの生体系と接触しても反応しないことを意味します.

デバイス テストの国際規格である ISO 10993 は、生体適合性材料をテストし、より広範なリスク管理とリスク低減戦略の一部として使用する方法に関する情報を提供します。これらのテストを認定することで、材料が接触しても有害ではないこと、つまり毒性がないこと、または皮膚刺激を引き起こさないことが保証されます。

滅菌可能性

滅菌は、部品またはデバイスをバクテリアやウイルスなどから解放します。ABS 30i のような多くの材料は、ガンマ線やアルコール滅菌などの多くの方法で滅菌可能です。これにより、アディティブ マニュファクチャリングは、滅菌済み部品を製造するための最良かつ最も安価な方法になります。

生体利用性

生体適合性とは別に、補綴物、義歯、インプラントなどの交換部品は、元の身体部分と一致する同様の物理的特性を備えている必要があります。たとえば、骨の代替品や関節部分は硬く、高い圧縮強度と疲労に耐えられる必要があります。チタンのような医療産業に適した多くの材料は、目的を正確に果たし、AM の助けを借りて患者に応じてカスタマイズされます。

カスタマイズ

同じ患者さんは一人としていません。例えば、一人の患者さんでも左右で耳の大きさや形が違います。万人にフィットし、誰にとっても快適なサイズの補聴器はありません。これは、AM の主な利点であるカスタマイズの必要性があることを示しています。実際、Carbon DLS は、患者の耳にフィットする柔らかいエラストマーを使用して、非常に正確な部品を製造することができます。

プロトタイピング

アディティブ マニュファクチャリングは、医療および歯科業界で頻繁に使用されるラピッド プロトタイピング機能で知られています。患者のあごのラインや膝のモデルであれ、医師は 2D X 線レポートやスキャン レポートの代わりに、実物大のモデルを議論する必要があります。

もう1つの利点は、特定の患者のデータをCADモデルの形で保存できることです。これらは、患者固有のインプラントの準備や、主に歯科で非常に役立ち、正確な歯の形状とサイズを再現するのに役立ちます.

医学および歯科における 3D プリントの応用

安価で手頃な価格の義肢と装具

年間に多くの事故が発生し、その結果、多くの人が手足を失います。しかし、補綴物を取得するプロセスは非常に簡単ですが、依然として非常に高価です.現場での AM の出現により、適切な人工装具の設計から製造まで、この費用のかかる作業が手頃な価格で利用可能な選択肢になりました。

3D プリントは、患者固有の人工装具の分析、設計、製造をはるかに容易にし、多くの人にとって救いになりつつあります。これは歯科でも同じです。顎と歯を分析し、CAD で再作成してから 3D 印刷する方がはるかに簡単です。

社内印刷とラピッド プロトタイピング

病院や研究施設の 3D プリンターは、設計と印刷をより速く、より安価に行うことで、イノベーションを促進し、治療の改善に役立ちます。研修生や医学/歯科の学生は、2D レポートよりもライブ モデルを通じて複雑なケースを理解し、自分自身を教育する方が簡単です。

3D バイオプリンティングと組織工学

臓器が損傷を受けて治療が必要な場合は、提供された臓器、自家移植片、または別の場所から採取した組織の移植片を損傷した場所に移植することで治療を行うことができます。これは組織工学の一部です。

将来的には、3D 印刷は、多くの命を救うことができる互換性のある材料で印刷することにより、グラフト方法を置き換えることにより、このプロセスに革命をもたらす可能性があります。細胞構造から頭蓋骨の置換まで、このセグメントには多くの範囲があり、研究者は将来大きな可能性を秘めた実行可能なオプションにするために取り組んでいます.

医療および歯科業界における付加製造の概要

アプリケーション	プロセス	素材	機能	例
人工装具	SLS、MJF	ナイロン PA 12	頑丈、柔軟、高い引張強度	義足、四肢
医療機器	FDM	ABS M30i	生体適合性、滅菌可能、高い衝撃強度	詳細な解剖学的モデル、人工装具
金型、プロトタイプ	FDM	PC ISO、ULTEM 1010	耐熱性と耐衝撃性	体の部分の金型、カスタム サージカル ガイド
高負荷および熱条件	FDM	PPSF	耐熱性と耐薬品性	人工装具、試作品
ウェアラブル	カーボン DLS	SIL 30	耐熱性、耐引裂性、柔軟なエラストマー	呼吸用マスク、インプラント
カスタム整形外科用インプラント	DMLS	チタン(Ti6Al4V)	硬質、腐食性、耐熱性、非反応性	膝関節と骨の置換
歯科および整形外科用インプラント	DMLS	コバルトクロム(CoCr28Mo6)	耐熱性、耐腐食性、耐摩耗性、耐薬品性	歯、関節、骨の置換
手術器具	DMLS	ステンレス鋼 (17-4PH)	耐熱、安価	外科用ナイフ、トレイ

結論

Xometry Europe では、医療業界に多大な利益をもたらす、熱可塑性樹脂、エラストマー、および金属向けの高速で信頼性が高く、高精度の 3D プリント サービスを提供しています。また、最高の品質を確保するために、さまざまな後処理操作も提供しています。

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