補綴物における 3D プリンティング:デザイン、利点、材料の革新に革命を起こす

義肢 3D プリンティングは、3D プリンターを使用して、脚、手、腕などの着用可能な人工の身体部分を設計および作成することです。伝統的な製法に比べて比較的新しい製法です。 3D プリントによる補綴物の作成に使用される材料は入手しやすく軽量であるため、このプロセスは補綴物の製造に適しており、世界中の患者にとって好ましい代替手段となります。

この記事では、義肢における 3D プリント、その使用方法、その歴史、コスト、メリットについてさらに詳しく説明します。

義肢における 3D プリントとは何ですか?

プロテーゼ 3D プリンティングは、従来のサブトラクティブ製造法ではなく、アディティブ マニュファクチャリング技術を使用して人工身体部品を作成します。これらの体の部分は、外傷性の出来事や先天性疾患（出生時に存在する）によって失われた可能性があります。被害者の四肢が萎縮や分解（壊疽）を引き起こす病気によって重篤な影響を受けている場合、場合によっては切断手術が必要になることがあります。いずれにせよ、3D プリントされた義足は、失われた手足の代わりとして機能します。

詳細については、3D プリントに関するガイドを参照してください。

3D プリントは義肢にどのように使用されますか?

3D プリントは、さまざまな理由から補綴物の作成に役立つことが証明されています。 3D プリントを使用してプロテーゼを製造すると、プロテーゼの製造時間、コスト、重量が大幅に削減されます。従来の方法で製造された補綴物は厳格な手順を必要とし、高価です。義手は通常 2,000 ドル以上かかり、切断者は製造と配送が行われるまでに長期間 (3 ～ 6 週間) 待たなければならない場合があります。一方、補綴物の 3D プリントは手頃な価格で、リードタイムが短く、必要な材料がすぐに入手できます。 3D プリントされたアームの価格は 395 ドルで、1 日で製造されます。

最初の 3D プリント製補綴物はいつ作成されましたか?

1990 年から 1999 年にかけて、科学者と医師によって 3D プリント補綴物を作成する努力が行われました。彼らの研究により、最初の 3D 歯科インプラントと臓器が作成されるという画期的な進歩がありました。しかし、3D プリントされた義手、指、手、または脚は依然として研究の対象でした。最後に、2011 年に、3D プリント義手のプロトタイプが作成されました。

最初の 3D プリント人工装具を作成したのは誰ですか?

アメリカのアーティスト、アイヴァン オーウェンは、2011 年に最初の 3D プリント義手を作成しました。ただし、3D プリント義手は彼の最初の作品ではありませんでした。それは機械的な手でした。彼はスチームパンク大会のためにこれを作成し、製作プロセスのビデオをオンラインに投稿しました。大工の切断患者との別のコラボレーションの後、このプロジェクトは母親の注目を集めました。彼女の息子は義手を必要としていましたが、義手は当時高価でした。オーウェンさんは彼女のことを知り、3Dプリンター製造会社に3Dプリンター2台の寄付を依頼した。彼の要求は認められ、彼は最初の 3D プリント義手を作成しました。息子が義足を超えて成長するという問題は、印刷された手の拡張性が考慮されているため、それほど問題にはなりませんでした。

最も一般的な 3D プリント製補綴物は何ですか?

最も一般的な 3D プリントされた補綴物は次のとおりです。

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3D プリント義手: 義手は手首から手足を失った人のために作られています。 E-nable prothetics は、メーカー、愛好家、人道支援者のネットワークを監督する団体で、義手のさまざまな 3D モデルを作成しています。これらのモデルの一部は印刷され、世界中の何百人もの人々に寄付されています。 

3D プリント義手: 義手は、手と前腕、または手、腕、前腕を組み合わせたものにすることができます。 Hero 義手は、臨床的に承認された最初の 3D プリント義手として認められています。その機能の中には、ハイタッチ、グラブ、サムアップ、ピッチなどがあります。見た目にも美しく、さまざまなスーパー アクション フィギュアが表現されているため、特に子供たちに愛されています。筋電機能により、ユーザーは 3D プリントされた腕義手を一定レベルで制御できるようになります。

3D プリント義足: 義足を使用すると歩行が可能になります。これらは通常、弾性ヒール構成または足首クッション付きヒール (SACH) のいずれかで作られています。 Exoneo の Upya は、つま先、足首、かかとの実際の解剖学的構造をコピーした、手頃な価格のダイナミックな完全生体力学義足です。これにより、ユーザーは自然な足と同じ感覚を体験することができます。

詳細については、ニーズに合わせたオンライン 3D プリント サービスをご覧ください。

3D プリントされた補綴物を使用するのは安全ですか?

はい、適切な仕様と製品品質が満たされていれば、3D プリントされた補綴物を安全に使用できます。構築プロセスで使用される材料の強度と品質は、3D プリントされた補綴物の安全性を測定するための基礎となります。不適切な素材は通常、使用者の体重に耐えられないため、簡単に壊れてしまいます。 

3D プリントされたプロテーゼの利点は何ですか?

プロテーゼ 3D プリントには、従来の対応物と比較して多くの利点があります。主な利点の 1 つは、3D プリントされたモデルのスケーリングと位置合わせのオプションです。もう 1 つは、材料の入手可能性だけでなく、コストと時間の効率も向上します。

3D プリントされた補綴物に使用される材料は何ですか?

3D プリントされた補綴物に使用される素材は、プラスチックなどの耐久性があり軽量です。さらなる利点として、内部構造はカーボンファイバー、チタン、アルミニウムなどの軽量素材で構成されています。人工補綴物の重量は一般に、補綴物の種類と構成材料によって異なります。 3D プリントされた膝上の義足の重さは約 1.54 kg ですが、従来の義足の平均重量は 3.62 kg です。

3D プリントされたプロテーゼの寿命はどれくらいですか?

適切に製造された補綴物の耐用年数は約 3 ～ 5 年です。ただし、成長の早い子供は、時々交換が必要になります。これは、アイテムが取り付けられている体の部分が 3D プリントされた補綴物を超えてしまうためです。

3D プリントされた補綴物は高価ですか?

いいえ、3D プリントされた補綴物は、特に従来の補綴物と比較した場合、高価ではありません。 395 ドルで、機能する 3D プリント製補綴物を入手できます。従来のタイプは通常、数千ドルで販売されています。

3D プリントされた補綴物の価格はどれくらいですか?

3D プリントされた補綴物は一般的に費用対効果が高くなりますが、一部のハイエンドデザインは高価です。たとえば、Open Bionics が作成した Hero 3D プリント義手は、価格帯が 10,000 ドルから 20,000 ドルです。ただし、従来のバイオニック義手よりは若干安価です。  Mat Bowtell 氏が設立した Kinetic や Free 3D Hands などの一部の慈善団体は、3D プリントされた義手を無料で多くの人に配布しています。また、自宅で独自の義肢を作成したい人向けに組み立てマニュアルも作成しました。

3D プリントされた補綴物を購入するための注目すべきオンライン マーケットプレイスは、Indiamart です。

3D プリント人工装具の将来は何ですか?

3D プリントによる補綴物はまだ初期段階にありますが、大きな可能性を秘めています。ただし、このテクノロジーが従来のテクノロジーに完全に置き換わると考えるのは間違いかもしれません。さらに、考慮すべき主な要素は、医療業界での受け入れです。最初の 3D プリントされたバイオニック アームが臨床的に承認されました。したがって、規制当局が関心を示し、承認を与えれば、補綴物の 3D プリンティングは社会にさらに定着するでしょう。

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